用汗水浇灌“大头儿子”成长

用汗水浇灌“大头儿子”成长(舱段铆接车间整流罩研制团队)

据大火箭公司报道:5月5日18时,长征五号乙遥一箭首飞成功。在这个举国欢庆的时刻,大家肯定也发现了这发火箭不一般——它的“头”也就是整流罩特别大。大到什么程度呢?这个整流罩高20.5米,直径5.2米。要知道长征五号乙整发箭才高53.657米,它的整流罩超过了全箭的三分之一,这可切切实实是个“三头身”的“大头儿子”。

为什么这发箭的“头”这么大呢?这主要和它带的“货”有关。长征五号乙火箭是为了空间站而诞生的,它的主要任务是要把20吨级空间站发射到预定轨道,为了提高长征五号乙的“带货能力”,它的存放空间也就是整流罩也就随之变大啦!为了这个超大整流罩的研制生产,公司舱段铆接车间整流罩研制团队付出了艰辛的努力。

孕育“大头儿子”

长征五号乙火箭的整流罩继承了长征五号整流罩的结构设计方案与形式,外形延续经典冯•卡门曲线。但它的高度却是长征五号整流罩的近两倍,是目前国内最大、最长,操作方法最难、工艺流程最复杂的整流罩,也是国内目前最大的火箭铆接装配壳体。它的研制是一个漫长的过程。

2014年年初,公司舱段铆接车间首次接到长征五号乙整流罩的生产计划,这对于当时刚成立两年、尚未成熟的整流罩研制团队来说,是一个严峻的考验。整流罩为特殊的复合材料,刚性很差,变形量大,在筒段铆装时需精准控制,以防变形;在合罩前需人工介入,提前控制半罩的变形量;在最后的合罩环节,需通过吊链控制半罩的中心和重心,同时必须保证半罩的俯仰和滚转方向角度合适……各种困难接踵而至。而超长的长度,伴随冯•卡门曲线外形的变截面,曲率不断变化给多点精定位、多曲面合罩工作带来了更大的挑战。

长征五号乙火箭整流罩由柱段结构和锥段结构轴向串联而成,在卧式铆接型架上进行操作。整流罩卧式状态下合罩时,上半罩受吊挂拉力,壳体外张。下半罩处于仰壳状态,在产品自重作用下,不同位置,变形量均不一致,错位量很难控制。同时,受整流罩锥段曲线外形影响,对接情况更加复杂。若强行装配将严重影响整流罩装配质量,导致壳体内部粘接结构受损。面对挑战,公司舱段铆接车间整流罩研制团队迎难而上,积极头脑风暴,寻找解决问题的有效办法。功夫不负有心人,经过不断地讨论改进,他们设计了一套柔性辅助工装,依靠整流罩壳段分离面位置螺纹镶块作转接固定点,对两半罩的外张量进行约束。工装可从整流罩外部进行调整作业,通过对两半罩的外张量进行反变形约束控制,成功解决了大直径整流罩刚性弱、半罩错位量调整难问题,大幅降低整流罩架上变形调整难度。

为了保“大头儿子”诞生节点,拼了!

公司舱段铆接车间整流罩研制团队是个年轻的团队,他们随着长征五号乙火箭整流罩的成形而不断成长。经过团队十余名成员的连夜奋战,2014年9月19日,国内首个长征五号乙整流罩完成架上生产,顺利下架。

但是,这仅仅是开始,这个“大头儿子”还有很多关要闯。静力试验、分离试验、模态试验……舱段铆接车间整流罩研制团队持续地改进、完善、生产,带着“大头儿子”不断闯关升级。

终于,各种试验“检查”完毕,“大头儿子”要正式生产了!但新的问题随之而来。为了节约时间,按照型号计划要求,长征五号乙合练箭和遥一箭需同时奔赴靶场,执行合练及发射任务。这意味着合练箭和遥一箭的整流罩需要并行生产,前后脚的完成交付。

为了保节点,拼了! 公司舱段铆接车间整流罩研制团队喊出了“时时刻刻人人有事做、接二连三工位不停歇”的口号,开始了陀螺一般的抢制日常。节约下喝水的时间、节约下吃饭的时间、节约下休息的时间……整整一个月,他们每天加班到凌晨,每天工作近16个小时,终于保证了两个整流罩如期交付总装测试车间。

“大头儿子”按照“预产期”顺利诞生啦!

和“大头儿子”一起出征

2020年1月,长征五号乙合练箭及遥一箭完成总装测试,即将奔赴海南文昌执行任务。但由于两发箭整流罩产品需同时运送至发射场,包装箱长度不满足同时运送的条件。经多次评审讨论,最终决定把长征五号乙合练箭整流罩分解成两部分运输,这代表着舱段铆接车间整流罩研制团队要随着“大头儿子”一起出征了!他们要在发射场完成合练箭整流罩的对接任务,把“大头儿子”重新组合起来。

第一次“随儿出征”,这群年轻的“爸爸妈妈”们还有点小紧张。他们在总装测试车间模拟了一遍又一遍,罗列了所有能想到的风险,做了无数份预案和“抢救”措施。

然而,人算不如天算。一场猝不及防的新冠肺炎疫情席卷全国。受疫情隔离要求的影响,原定12人的整流罩小分队,不断换人、整合,最终仅有9人成行,兵分两批,抵达文昌航天发射场执行长征五号乙合练箭整流罩前锥组合体、柱段组合体分解、对接工作。

按照要求,整流罩小分队并不能第一时间投入工作,必须完成进场前隔离。同时,受疫情影响,长征五号乙的发射场任务计划重新进行了调整。队员们心急如焚,第一时间在确保疫情防控要求的前提下召开讨论会,更改方案,重新编制操作项目三定表。整流罩对接原计划由7名操作者完成,但第二批到达的人员尚不满足隔离时间要求无法参加第一天的整流罩对接工作,第一天能够上岗的只有4人。面对人员短缺的情况,只能重新进行人员分工。为了更加精准迅速地完成对接,大家进行桌面模拟演练,精准站位,明确动作,力争做到现场工作时,人员迅速到达点位,动作整齐划一、零等待。通过讨论,小分队为整流罩对接工作做好了最充足的准备,坚定了百分百的信心。

完成隔离,终于到了入场的日子。小分队队员提前与发射场天车操作人员进行口令、手势的沟通和统一。每个人默念着工具、眼镜、防脱落绳……就这样念叨着,整流罩对接工作正式开始了。大家按照预演的方案,有条不紊地展开工作,随着时间的推移,汗水浸透了工服和口罩,大家一刻不停地忙碌着,至晚上11点,先后完成了前锥组合体、柱段组合体整罩的拆分,组合体Ⅰ半罩的吊装落地及组合体Ⅲ半罩的对接工作,按计划完成了当天的全部任务,打赢了整流罩对接工作的第一战,也是最重要的一战。在后几天的工作里,大家时刻保持着“如履薄冰、如临深渊”的敬畏之心,保持着第一天的战斗力,最终完成了整流罩对接全部工作。

5月5日,在火箭发射的轰鸣声中,“大头儿子”不负所望,圆满完成了自己的任务。

公司舱段铆接车间整流罩研制团队的队员们会心一笑,又转身投入了更加繁忙的生产研制中,去迎接一个又一个新的挑战。

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