筑梦“天宫”｜中国“站立”时间最长火箭，如何成功完成任务

高楠 张旖旎 摄

长征二号F遥十三运载火箭成功将神舟十三号载人飞船送入太空，载人航天工程空间站在轨建造工作稳步推进。
10月16日，由中国航天科技集团公司所属中国运载火箭技术研究院（简称“火箭院”）抓总研制的长征二号F遥十三运载火箭在酒泉卫星发射中心点火起飞、直入苍穹，将载有3名航天员的神舟十三号载人飞船送入预定轨道，发射取得圆满成功。
时隔仅仅一个月，“天和”核心舱又迎来了新“太空出差3人组”。至此，空间站建造阶段2021年度5次发射任务全部圆满完成。
“站岗”火箭转入正常发射

高楠 张旖旎 摄

空间站在轨建造及运营阶段，一旦空间站或飞船出现较为严重的危险或故障，地面必须快速发射救援飞船把航天员接回。因此我国载人航天工程空间在轨建造任务开始，就对执行载人任务的长二F火箭提出了一个特殊的新要求——应急救援待命。
执行本次任务前，长征二号F遥十三运载火箭（简称：长二F遥十三火箭）就是中国航天史上首枚集应急救援和发射任务于一身的火箭，其刚刚结束了长达90天的应急值班“站岗”。实际上，从“起立就位”算起，再加上发射准备时间的话，这枚火箭足足“站”了5个多月，是目前站立时长最长的中国火箭。
自遥十二、遥十三火箭起，长二F火箭采取“发射1发、备份1发”及“滚动备份”的发射模式，进入值班状态的火箭如接到应急救援命令，最快10天内就能实施应急救援发射。随着遥十三火箭转入正常发射流程，遥十四火箭也“接棒”成为了应急救援值班火箭。因此，研制团队在做好遥十三火箭发射准备的同时，还要同步开展遥十四火箭应急救援状态的准备。
那么，长时间站立是否会对火箭造成影响呢？火箭院长二F火箭总体主任设计师常武权说，研制团队经过了大量的分析和试验，特别是对承力部件进行了专题分析，确认长时间保持竖立状态火箭不会受到影响。
“本次任务中，我们在保证可靠性的前提下，探索实施了两发火箭发射场流程的并行与优化，预计可以将发射准备时间缩短20%左右。另外，我们还为全新的测发流程进行了技术储备。”常武权说。
经过研制团队的努力，值班火箭最短发射时间又压缩到8.5天。怎么将本就紧凑的周期再次压缩？排出一份切实可行的实施计划，无疑是实现这个目标的第一步。
火箭院长二F火箭型号办副主任孟庆丰所在的调度系统最初编写的计划方案大约有30多页，在随后3个月时间里，他们反反复复推演了十几遍长二F火箭应急救援流程，这份方案也在历经17版迭代后，变成了足有100多页A4纸的厚厚一叠。为了可能性极小的“万一”，他们在大家“看不到”的地方竭尽所能。
“一方面我们想把所有的流程尽可能梳理出来，因为这项工作做的越细，方案的可操作性也就越高。另一方面我们希望意外永远不会来临，这份方案永远用不上。”孟庆丰想了想，“现在还不够细，还能更细。”
以最高标准严把质量关

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载人航天，人命关天；使命重大，责任如山。研制团队始终坚持质量是政治、质量是生命的质量意识，按照最高标准严把质量关，确保空间站工程载人发射任务圆满成功。
为此，型号队伍提出了“五到位、五受控”质量工作原则和具体措施，围绕火箭设计生产测试全流程开展了一系列的质量控制措施，同时针对长二F火箭特点，开展了不可检测项目识别与控制、“四不到四到”检查确认、“六个百分之百”落实检查确认等19项质量专题工作，进一步加强质量管控。
在此基础上，研制团队还专门针对载人任务采取了一系列特殊举措，在产品设计、物资选用、生产过程、产品验收、管理上全部加严再加严，为质量“加码”。
值班火箭的发射时间压缩，但质量没有降低。
“整个应急发射流程，最大的制约因素一个是人员，一个是质量。”调度团队在深入分析后，对此分别采取了相应的解决措施。他们将各系统一些相关岗位人员按照现有的一定倍数进行配置，实现一线工人三班倒、设计人员两班倒，每个班次的人员都有1个小时的交接期，这样既保证人员得到充分休息，又保证流程的顺畅衔接。
孟庆丰手里的计划表上，清楚地列出了人员集结完毕后的全部工作，“整个流程我们是以30分钟为一个计数周期，每两个小时为一个工作阶段。”不仅如此，每一项工作步骤都细化到工作时间、累计工作时间、所需岗位及人数、人员所属中队、定位厂房，安排得“明明白白”。特别值得一提的“累计工作时间”，会统计每名人员的持续工作时长，当达到预设的最大值后，人员必须更换，避免打“疲劳仗”。
在产品质量的控制上，型号队伍对于质量要求丝毫没有降低，只是计划和进度更加紧密，工作节奏更快。得益于前期全面实施全流程的发射场精细化和电子化质量确认工作，执行应急救援发射时长二F火箭能够在确保质量的前提下，进一步优化发射场流程，减少重复性测试项目，大幅缩短发射周期。
孟庆丰说：“都说载人航天，人命关天。应急救援发射是非正常情况下保证航天员生命的最后手段，所以我们始终坚持时间虽然压缩，质量绝不打折扣。”
“神箭”一年两送航天员
素有“神箭”美誉的长二F火箭，是专门为我国载人航天工程研制的火箭，也是目前我国唯一一型载人运载火箭。今年6月17日，长二F遥十二火箭成功将载有3位航天员的神舟十二号飞船送入预定轨道，助力中华民族实现千年来在太空“安家”的梦想。4个月后，长二F遥十三火箭再次出征，送神舟十三号航天员乘组入住“天和”。
近30年来，长二F火箭全程参与了中国载人航天工程“三步走”战略的每一步，共执行十余次任务，但一年完成两次载人发射，在中国载人航天工程的历史上尚属首次，而这还只是个开始。
常武权介绍，长二F火箭不仅在今明两年计划执行4次发射任务，未来几年，还将继续以每年2发的高频率执行发射任务，在我国空间站在轨建造、运营过程中担纲重任，可以说“今后一年两发会成为常态”。
2021年是我国载人航天工程空间站在轨建造任务开局之年。4月29日，长征五号B遥二运载火箭成功发射天和核心舱，拉开了我国载人航天工程空间站在轨建造的大幕。此后，长征七号、长二F火箭“接力”长跑，空间站在轨建造“前五棒”实现了五战五捷，也为如期完成空间站在轨建造，实现中国载人航天工程三步走发展战略第三步的任务目标奠定了坚实基础。