汽車駛過海南省文昌市清瀾大橋，港口時有火箭運輸船停泊，航天大道兩旁椰林茂密，不遠(yuǎn)處的海南商業(yè)航天發(fā)射場一號工位遙遙在望。今年夏天，這里將迎來火箭首飛。
短短2年時間，我國首個商業(yè)航天發(fā)射場在海南省文昌市拔地而起，仿佛置身改革開放之初的深圳，這里“時間就是金錢、效率就是生命”。
充分準(zhǔn)備 設(shè)計國內(nèi)首個商業(yè)航天發(fā)射場
在海南這片航天熱土上，中國航天科工航天建設(shè)所屬航天設(shè)計先后中標(biāo)了3個商業(yè)航天項目。
最先開始的是文昌國際航天城科技創(chuàng)新公共平臺一期——火箭裝配廠房項目，計劃建成我國新一代運載火箭的總裝測試廠房，火箭總裝測試完后可以直接運抵商業(yè)發(fā)射工位，實現(xiàn)“出廠即發(fā)射”。隨后，與航天一院成立聯(lián)合體共同承接海南商業(yè)航天發(fā)射場一號工位EPC項目，2023年年底如期竣工并100%驗收通過。中標(biāo)海南國際商業(yè)航天發(fā)射中心設(shè)計項目，包括發(fā)射區(qū)、技術(shù)區(qū)、配套建設(shè)3部分，設(shè)計以液體火箭發(fā)射為主、固體火箭發(fā)射為輔，支持多類型、多型號火箭發(fā)射的商業(yè)航天發(fā)射場系統(tǒng)，充分體現(xiàn)了復(fù)雜系統(tǒng)的總體設(shè)計能力。
航天建設(shè)成立半個多世紀(jì)以來，承擔(dān)著我國航天領(lǐng)域絕大部分工程項目的咨詢、設(shè)計、勘察和建設(shè)任務(wù)，在航天科工和航天科技兩大集團的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中總能看到航天建設(shè)人的身影，發(fā)射場是其航天領(lǐng)域建設(shè)版圖中非常重要的一塊“拼圖”。“我們一直在為此準(zhǔn)備著，團隊對火箭、飛行器、航天工藝非常了解，難點主要集中在發(fā)射工位上。”航天設(shè)計副總裁安日紅說。航天設(shè)計組織設(shè)計骨干成立起一支70余人的核心設(shè)計團隊，對發(fā)射場設(shè)計展開充分論證，同時邀請業(yè)內(nèi)相關(guān)單位專家進行指導(dǎo)評審，經(jīng)營管理部門對發(fā)射場設(shè)計團隊開通“綠色通道”，任何需求都能第一時間得到響應(yīng)，全力保障項目推進。
競標(biāo)環(huán)節(jié)，航天設(shè)計憑借完善的設(shè)計方案、“兩總”系統(tǒng)管理體系和“嚴(yán)慎細(xì)實”的工作作風(fēng)拿下項目，成為國內(nèi)首家承接商業(yè)航天發(fā)射場設(shè)計的設(shè)計院。
直面挑戰(zhàn) 1個工位兼容19型火箭
固體、液體、固液混合……為了滿足國內(nèi)多家商業(yè)航天公司的需求，“兼容性統(tǒng)型”是設(shè)計團隊的一項重點工作。據(jù)了解，一號發(fā)射工位為長八運載火箭專屬工位，二號發(fā)射工位為我國首個液體通用型發(fā)射工位，未來可兼容10家火箭公司、19個型號的火箭發(fā)射。
“國內(nèi)商業(yè)火箭公司對商業(yè)航天專用發(fā)射場特別期待。”航天設(shè)計副總裁鳳小讓說，“近年來隨著國家一系列支持政策的出臺，我國商業(yè)航天也在迅速成長，商業(yè)衛(wèi)星的發(fā)射越來越密集、需求越來越多樣，中國的商業(yè)航天發(fā)展迎來了極好的機遇。”正所謂一引其綱、萬目皆張，設(shè)計工作是發(fā)射場建設(shè)的基礎(chǔ)，設(shè)計階段明確各型號測發(fā)流程和技術(shù)要求，才能按圖紙動工建設(shè)，最終為火箭提供安全可靠的發(fā)射服務(wù)，發(fā)射場設(shè)計團隊責(zé)任重大。
設(shè)計難點主要是在發(fā)射區(qū)，集中在3個方面。火箭發(fā)射工位導(dǎo)流槽工藝設(shè)計是發(fā)射工位設(shè)計的關(guān)鍵，也是結(jié)構(gòu)專業(yè)開展設(shè)計的前提，工藝設(shè)計師張雁釗、馬澤峰與火箭廠家積極對接獲取導(dǎo)流槽設(shè)計規(guī)范，同時主動向老專家和高校老師請教，成功攻克導(dǎo)流槽氣動型面設(shè)計、導(dǎo)流槽氣動學(xué)仿真等難題；加注供氣系統(tǒng)種類多、規(guī)模大，總體部骨干設(shè)計師孫喆和張雁釗詳細(xì)對接火箭對加注供氣系統(tǒng)的需求，對原有系統(tǒng)進行梳理，圓滿完成系統(tǒng)任務(wù)書的編制和提資；涉火建筑與規(guī)范規(guī)定不一致，總體部工藝所所長陳亮及其助理張勝召詳細(xì)分析具體工序操作，主動向安評單位專家咨詢，最終“三平”火箭總裝測試廠房按最初確定的B級危險設(shè)計，解決了廠房定性這一根本性問題。工藝設(shè)計團隊奮戰(zhàn)120天，攻克了包括發(fā)射場總體設(shè)計、發(fā)射場區(qū)工藝布局設(shè)計、勤務(wù)保障系統(tǒng)等一大批發(fā)射場工藝設(shè)計核心難題，為土建專業(yè)設(shè)計奠定了扎實基礎(chǔ)。
發(fā)射場建設(shè)節(jié)奏緊促，自啟動以來，項目團隊衣食住行均在海南商發(fā)院內(nèi)，項目選址與近10家單位的技術(shù)對接同步推進。鳳小讓回憶：“那段時間大家一心撲在項目上，在海島2個月整個項目團隊沒看過一次海。唯一一次還是在晚上20點項目節(jié)點完成后，部分職工才看了看夜幕下的大海。”大家與時間賽跑、與問題較勁，幾天幾夜鉚在一線承壓奮戰(zhàn)，把航天報國、航天強國的初心使命帶到了這座年輕的發(fā)射場，以百米沖刺的姿態(tài)在海島上掀起干事創(chuàng)業(yè)熱潮，擦亮了航天建設(shè)金字招牌。
負(fù)責(zé)到底 成果要經(jīng)得起時間考驗
“國家發(fā)展有需要，航天事業(yè)有需要，我們義不容辭。”安日紅說。和建設(shè)居民樓相比，給火箭建一個“家”要求更特殊，不僅因為航天作為高科技產(chǎn)業(yè)對火箭、航天器等產(chǎn)品質(zhì)量把控標(biāo)準(zhǔn)更高，還因為發(fā)射場建設(shè)尚未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，許多事需要“摸著石頭過河”。
“一號發(fā)射工位預(yù)埋鋼柱腳的軸線定位精度要求為1mm，這樣的安裝精度要求遠(yuǎn)高于一般民用土建工程施工規(guī)范要求。”航天設(shè)計一號發(fā)射工位項目負(fù)責(zé)人汲生偉介紹。一號工位發(fā)射塔架是整個塔架的根基，其基礎(chǔ)施工要求一體化、一次性整體澆筑，土建安裝精度遠(yuǎn)小于規(guī)范要求的毫米級標(biāo)準(zhǔn)值。塔架建設(shè)還需要考慮防火、防腐、防銹的三防要求，在海邊高鹽霧環(huán)境下實現(xiàn)快速恢復(fù)、高質(zhì)量發(fā)射。
距離發(fā)射場幾公里外，文昌國際航天城牽頭建設(shè)的總裝測試廠房主體結(jié)構(gòu)已然明朗，廠房總面積30000多平方米，低跨廠房能容納2條脈動式生產(chǎn)線，高跨廠房高約50米，將實現(xiàn)火箭分級垂直總裝測試。總裝測試廠房和發(fā)射場將通過一條公路連接起來，這也是海南國際商業(yè)航天發(fā)射中心的創(chuàng)新之處——火箭將首次采用“小三垂”測發(fā)模式，也就是分段垂直總裝、測試、運輸，最終在一號工位完成發(fā)射。
“每張圖紙都要簽上設(shè)計師的名字，我們要對設(shè)計終身負(fù)責(zé)。”全身心撲在海南國際商業(yè)航天發(fā)射中心設(shè)計項目的項目經(jīng)理李君杰說。在發(fā)射場建設(shè)中，設(shè)計師深度參與施工建設(shè)全過程，部分細(xì)節(jié)經(jīng)過多方會商后甚至?xí)恋?span style="margin-top: 0px; margin-bottom: 20px; line-height: 2em;">4版，既要滿足與我國四大發(fā)射場相同的軍用標(biāo)準(zhǔn)，也要滿足與經(jīng)濟發(fā)展相適應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)。
如今，航天設(shè)計各項目團隊依然在總裝測試廠房和發(fā)射場建設(shè)現(xiàn)場奔忙，為今年夏天火箭首飛沖刺。大家目標(biāo)一致：既然要做，就要做出一個標(biāo)桿。
