7月15日清晨,中国文昌航天发射场,长征七号运载火箭托举着天舟九号货运飞船直奔云霄。这是该型火箭的第十次飞行。这枚自2016年首飞的中国空间站货运飞船专属运载火箭,飞得越来越稳、越来越“聪明”。其日益从容的姿态背后,不仅是技术的更新与经验的沉淀,更是整个长征系列运载火箭深化数字化、智能化探索的实践成果。
掌中的“天循”:数字化筑基,流程更清晰
“这款PAD,火箭试验队的队员们人手一台。”航天科技集团的张远东拿起手中的平板电脑,向记者展示,“它的核心是天循系统。从火箭进场到发射点火,所有的流程我们都能‘一手掌握’。”
一院研制的天循系统是一个数字化的航天质量与流程管控平台。早在去年,这套系统就完成了关键升级,数据交互能力更强。更重要的是,它已经深度融入了试验队的日常工作。“今日工作计划、技术要点、关键文件……每个人的界面都依职责定制。新人来了,只要跟着流程走就可以。”张远东的屏幕上,完成的任务显示为蓝色,未完成的则是红色,进度一目了然。
数字化带来的变革远不止于此。天循系统是火箭发射全过程数字化转型的“眼睛”,为研制团队提供了更清晰的视野。
张远东说,它带来的改变不只体现在日常测试操作中。因全箭测试操作数据量庞大,以往在加注前至关重要的评审环节中,专家们需要从纸质报告中寻找关注点,工作量大且不利于审查把关。如今,评审专家只需轻点屏幕,信息一目了然——效率大幅提升的同时,质量控制的透明度和可追溯性也得到了提升——这正是数字化管控的核心优势。
将复杂流程和数据规范化、可视化,正是智能化的前提。这项功能的核心,是全测发周期内,各项工作流程的数字化表征与测试数据的结构化记录。据介绍,每项工作结束后,现场产生的各类数据会同步至服务器;每次任务结束后,产生的各类表单会不断更新至测试操作说明中,并不断丰富测试数据库。“然后,我们再把结果部署在本地的PAD终端上——系统就这样越用越准,越用越‘聪明’。”张远东说。
随着功能迭代优化,随着测试子样越来越丰富,这套系统的应用范围正在从数字化流程管控向智能化辅助测发跨越。这种数字化、智能化的质量管控手段,也正逐步成为航天任务的常规配置。
天上的“智驾”探索:智能决策,飞行更可靠
天循系统给流程智能化提供了有力支撑,而飞行阶段的规划制导技术,则让火箭开始学习“自主思考”。
规划制导技术是箭上智能化故障诊断不可或缺的部分,其背后是一整套的采集与算法系统。火箭飞行中每一个细微的变化,都可能关乎成败,需要实时捕捉、计算、调整。“一旦火箭突发故障,该功能可以及时重新规划最优路径,倾尽全力将任务推向终点。这也是逐步实现智能化火箭的技术支撑。”张远东眼中,这项技术充满未来科技感。
张远东说:“该技术是正在研制的通用化技术,我们期望未来随着传感器精度提升、算法效率增强、算力不断突破,该技术能够实现箭上更可靠、更准确的自主飞行能力评估和判断。”这意味着,火箭将不再仅仅是沿着预设轨迹飞行,更能应对突发情况,做出自主决策,就像火箭的“大脑”开始具备更高的智能化水平。
这不禁让人联想到汽车的自动驾驶,张远东解释:“两者有相似的地方,不过自动驾驶关注的是避障和路径优化,火箭则必须实时评估剩余运载能力。”在高空极端环境中,火箭的控制难度不亚于地面交通工具。
无论是地面的“天循”,还是空中的规划制导,二者的目标殊途同归:提升可靠性。“航天人对质量的追求是无止境的,我们希望能在当前数字化的坚实基础之上,不断提升智能化水平。”张远东说。
在好奇与质疑中向前一步
每一次任务的胜利都是微小改进的累加,而数字化和智能化正是这些改进的核心驱动力。“每一发任务都有提升,”张远东说,“比如,这次我们还针对地面测试软件做了一些改进,提升了测试过程中的自动化水平……虽然这些变化看起来不大,但一点点积累下来,都是在为航天技术领域更大的跨越蓄力。”
火箭与货运飞船的默契也在任务磨合中逐步提升。“这次在发射场,我们在质量管理方面也进行了深入交流,从数字化流程到管理方法,互相学习、共同提升。”张远东说。
技术迭代,人也在成长。许多团队成员已陪伴长七火箭走过10次征程。近年来,新鲜血液的注入更让长七火箭团队焕发出新的活力。
“他们充满好奇,敢于质疑。”谈到年轻人的到来,张远东说:“这次我也带了一位1996年出生的同事过来。他会非常认真地检查测试数据,也会提出一些我们从未关注过的问题,有时候这些问题能推动设计进一步优化。”
“老带新”的传统,在长七火箭团队代代相传。“我刚来的时候,师父倾囊相授。如今带新人,我也会将师父的工作作风传承下去。”张远东说,“大家都希望新一代航天人‘青出于蓝而胜于蓝’,现在看来,我们的确正在朝着这个方向发展。”
关于后续任务,张远东说还会有“00”后加入队伍中:“我很期待和他们一起合作,看看这些成长于数智时代的年轻人又能带来怎样的新思维和新突破。”
(王小月)