法治日?qǐng)?bào)全媒體記者 廉穎婷 通訊員 鄧雨楠

4月24日，由中國航天科技集團(tuán)有限公司一院（以下簡稱一院）抓總研制的長征二號(hào)F（以下簡稱長二F）遙二十火箭托舉神舟二十號(hào)載人飛船直刺蒼穹，順利完成我國載人航天工程新年度任務(wù)。

本次神舟二十號(hào)載人飛行任務(wù)中，全新啟用的發(fā)射場諸元設(shè)計(jì)系統(tǒng)成為技術(shù)亮點(diǎn)。該系統(tǒng)將火箭發(fā)射所需核心環(huán)節(jié)整合為數(shù)字化平臺(tái)，通過軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在線生成和傳遞。相比以往依賴人工傳遞光盤、紙質(zhì)文件的操作模式，新系統(tǒng)能顯著提升發(fā)射場數(shù)據(jù)處理效率。

一院陳牧野介紹，該系統(tǒng)在長二F火箭本次任務(wù)開始試用，為我國高密度航天發(fā)射提供技術(shù)保障。系統(tǒng)由一院一部開發(fā)的數(shù)字化平臺(tái)——“天元”軟件開發(fā)平臺(tái)為基座，通過九大功能模塊協(xié)同運(yùn)作，將傳統(tǒng)發(fā)射流程中的紙質(zhì)文件流轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為實(shí)時(shí)線上交互，標(biāo)志著我國運(yùn)載火箭靶場諸元設(shè)計(jì)正式邁入“數(shù)字時(shí)代”。

“過去，一次火箭發(fā)射需要傳遞上百項(xiàng)諸元參數(shù)，各傳遞過程和比對(duì)過程需要通過人工完成，在分秒必爭的射前流程中比較浪費(fèi)時(shí)間?，F(xiàn)在動(dòng)動(dòng)手指，數(shù)據(jù)就能穿透1000公里?！币辉撼Ｎ錂?quán)說，如今，發(fā)射場諸元設(shè)計(jì)系統(tǒng)打通網(wǎng)絡(luò)傳輸鏈路，所有數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，增加前后方諸元設(shè)計(jì)保障，同時(shí)消除繁瑣的人工傳遞環(huán)節(jié)，避免人為操作失誤，提高發(fā)射場諸元傳遞效率和質(zhì)量控制水平。

這套系統(tǒng)的“智慧內(nèi)核”，藏在幾個(gè)精密咬合的模塊中，包括加注計(jì)算、常規(guī)利用、風(fēng)修正、故檢諸元等模塊。例如風(fēng)修正模塊可以實(shí)時(shí)接入發(fā)射場氣象數(shù)據(jù)，大幅提升高空風(fēng)補(bǔ)償設(shè)計(jì)效率，讓火箭在戈壁灘的狂風(fēng)中依然穩(wěn)如磐石。

作為我國唯一一型載人運(yùn)載火箭，長二F火箭是航天員進(jìn)入太空的“飛天座駕”。此次任務(wù)中的技術(shù)突破，不僅延續(xù)了該型號(hào)100%發(fā)射成功的輝煌紀(jì)錄，其可靠性評(píng)估值更提升至0.9905，創(chuàng)下歷史新高。

陳牧野介紹，長二F火箭的設(shè)計(jì)方案、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)采用“一度故障工作，二度故障安全”的設(shè)計(jì)思想。為提高可靠性，長二F火箭多措并舉，廣泛采用冗余設(shè)計(jì)和裕度設(shè)計(jì)、提高元器件等級(jí)和篩選標(biāo)準(zhǔn)等措施。

在長二F設(shè)計(jì)哲學(xué)中，冗余不僅是技術(shù)策略，更是一種安全本能。其控制系統(tǒng)采用“三冗余”架構(gòu)，例如，即便某一電路板失效，系統(tǒng)仍能通過“少數(shù)服從多數(shù)”的投票機(jī)制維持運(yùn)行。

冗余的代價(jià)是復(fù)雜度飆升。長二F火箭零部件數(shù)量遠(yuǎn)超普通火箭，其國產(chǎn)化率也一直在攀升。陳牧野坦言：“冗余設(shè)計(jì)是安全基石，但若元器件受制于人，再多備份也是空中樓閣。”在產(chǎn)品篩選方面，每一批原材料和元器件入廠后，火箭研制團(tuán)隊(duì)需進(jìn)行數(shù)據(jù)包絡(luò)分析，其性能指標(biāo)必須處于歷史成功數(shù)據(jù)編織的“安全包絡(luò)線”之內(nèi)，稍有偏離即被淘汰。

“可以通過優(yōu)中選優(yōu)來為載人火箭選擇質(zhì)量更優(yōu)的產(chǎn)品。在長二F火箭的設(shè)計(jì)體系里，關(guān)鍵參數(shù)必須預(yù)留20%安全余量?！标惸烈罢f，產(chǎn)品篩選時(shí)，工程師會(huì)主動(dòng)“掐頭去尾”，僅保留性能數(shù)據(jù)集中在80%區(qū)間的產(chǎn)品?，F(xiàn)役常規(guī)火箭芯級(jí)和助推器的對(duì)應(yīng)部段總體而言大同小異，可在通用的產(chǎn)品中選擇質(zhì)量更優(yōu)的部分供應(yīng)載人火箭，構(gòu)成長二F火箭高可靠性的基礎(chǔ)。

真正的安全，建立在對(duì)每個(gè)“毫厘之差”的執(zhí)著打磨。未來，“神箭”長二F還將繼續(xù)向深空邁進(jìn)，正如陳牧野所說：“火箭升空只需幾百秒，但守護(hù)這份安全，需要幾代人用一生去打磨?！?/p>