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從1970年4月“長征”1號運載火箭成功發(fā)射我國第一顆人造地球衛(wèi)星到2018年7月，“長征”系列運載火箭完成第280次發(fā)射，在近50年的發(fā)展歷程中“長征”火箭完成了從無到有、由易到難的重大跨越，取得了世人矚目的偉大成就。但在取得成績的同時，我們也認識到“長征”火箭發(fā)射成功率和國外一流火箭相比存在著差距，在280次發(fā)射中成功268次，發(fā)射成功率為95.71%。而美國“宇宙神”5火箭和“德爾它”4火箭發(fā)射成功率接近100%，新研制的“獵鷹”9火箭也達到了98%。因此，筆者將重點分析影響火箭成功率的因素，針對如何提升長征系列運載火箭發(fā)射成功率提出了幾點思考和建議，為我國運載火箭發(fā)展提供借鑒和參考。

一、影響火箭成功率的因素

1.產品固有可靠性

可靠性是指產品在規(guī)定的條件或時間內完成規(guī)定功能的能力，可靠性的概率度量也稱為可靠度?？煽啃允呛教飚a品的重要技術指標，是產品質量的重要特性，直接影響發(fā)射成功率。其中，設計過程確定了產品的固有可靠性，是可靠性工作的源頭。

近年來，我國“長征”系列運載火箭可靠性不斷提升且有明顯進步（見表1）。但是部分型號產品依然存在深層次薄弱環(huán)節(jié)，設計健壯性不強，固有可靠性低，部分影響火箭飛行成敗的單點故障模式未完全消除。這就需要全面系統(tǒng)梳理影響型號成敗的Ⅰ、Ⅱ類單點故障模式，開展“三再”工作，通過“試驗驗證—暴露問題—分析—改進設計—再驗證”的過程，不斷提高產品的可靠性。

2.過程控制

設計過程決定了產品的固有可靠性，生產、總裝、測試等過程控制環(huán)節(jié)決定了產品實際能夠達到的可靠性水平。良好的設計可靠性必須依靠穩(wěn)定、可靠的過程控制才能實現(xiàn)到產品中。

過程控制中的不可靠性因素可能導致產品可靠性遠低于設計賦予的固有可靠性。如果對影響成敗的關鍵產品、關鍵操作、關鍵環(huán)節(jié)控制不到位，缺少辨識與控制標準、規(guī)范及一線作業(yè)指導，就容易在產品生產和地面試驗中產生元器件、加工工藝、多余物、線路連接、靜電損傷等一系列問題。

3.外協(xié)產品管理

航天工業(yè)發(fā)展多年所取得的成就離不開廣大外協(xié)配套供應商的貢獻，“大力協(xié)同”是型號取得成功的精神傳統(tǒng)和保證。在計劃經濟時代，大力協(xié)同依靠各單位承擔航天任務時的榮譽感和責任感，也需要承制單位完成任務的自我保證，但隨著社會的發(fā)展，僅依靠精神層面的傳承是遠遠不夠的。

表1 “長征”系列運載火箭飛行可靠性指標評估值

根據統(tǒng)計，近10年來“長征”系列運載火箭5次發(fā)射失利中有2起是由于外協(xié)產品造成的，占比達到40%。統(tǒng)計2016～2017年的型號質量問題中，中國航天科技集團有限公司外供應商所引發(fā)的也占到31%。因此，我們需要按照供應鏈管理的理念，科學全面地提出外協(xié)產品和供應商管理體系。

二、工作途徑

針對以上影響火箭成功率的因素，需要以運載火箭發(fā)射成功率提升作為工作的出發(fā)點和落腳點，全面系統(tǒng)梳理影響型號成敗的Ⅰ、Ⅱ類單點故障模式，有效識別影響成敗的關鍵產品、關鍵操作、關鍵環(huán)節(jié)，保證其過程嚴格受控。開展“三再”工作，提升產品可靠性，減少Ⅰ、Ⅱ類單點故障模式的產品數(shù)量，結合可靠性增長專項工作，科學制定階段措施，分類、分級、分時實施推進。明確工作標準，重視頂層謀劃，加強過程控制，推行科學的產品保證管理，杜絕低層次、批次性質量問題，確保運載火箭發(fā)射任務持續(xù)成功。具體措施如下：

一是開展“三再”工作，提升產品固有可靠性。針對影響型號成敗的關重件全面深入開展“三再”工作，采取針對性的措施消除單點和薄弱環(huán)節(jié)，提高產品的固有可靠性?！叭佟惫ぷ鞯哪康氖翘岣弋a品的固有可靠性，消除薄弱環(huán)節(jié)，同時鍛煉新入崗設計師，增加設計經驗。其工作定義為“再分析、再設計、再驗證”。

再分析。針對已有的各種生產、試驗數(shù)據以及產品研制過程發(fā)生的問題進行分析，對任務書、設計依據、環(huán)境進行再復核。利用質量與可靠性方法，全面系統(tǒng)的梳理影響型號成敗的關重件和Ⅰ、Ⅱ類單點故障模式、薄弱環(huán)節(jié)，識別產品設計、工藝和過程關鍵特性。既要“撒大網，又要過篩子”，做到不漏項。統(tǒng)一標準，保證各型號橫向一致。

再設計。針對識別出的產品單點模式、薄弱環(huán)節(jié)，應用先進和規(guī)范的可靠性設計方法、手段，采取“背靠背”等方式開展設計、工藝改進，進行設計結果比對，摸清產品設計余量和裕度，提高產品固有可靠性。

再驗證。對技術狀態(tài)變化或測試、使用條件不覆蓋的產品開展再驗證工作，可采取數(shù)字模擬和實物試驗相結合的方式進行。

“三再”工作采取科學有效的分析方法，根據型號總體、分系統(tǒng)和部組件產品特點，可采用（不限于）FMEA方法、FTA方法、飛行時序動作檢查確認、頭腦風暴法、三次設計、線索表法、對照任務剖面查需求滿足情況等方法。在梳理出具體工作項目的基礎上，借助可靠性增長工程和型號可靠性專項工程等的牽引，不斷提高關鍵產品的可靠性水平。

二是加強過程控制，提升工作質量。

編制成敗型操作項目辨識與控制規(guī)范。針對可能造成I、II類故障的成敗型操作項目，制定標準的辨識與控制規(guī)范，應用于火箭單機生產、火箭總裝總測和發(fā)射場等環(huán)節(jié)，指導具體工作。

加強產品驗收工作。對同類同等級產品要統(tǒng)一產品交付驗收方法、驗收內容、驗收標準，建立專業(yè)驗收團隊，實現(xiàn)組批驗收，提高驗收工作效率，同時加強對相關數(shù)據包內容進行檢查和確認，提升產品質量管控水平。

實施動力系統(tǒng)數(shù)字化專項。開展液體火箭動力系統(tǒng)設計、生產、試驗、檢測和管理全流程數(shù)字化工作，解決關鍵環(huán)節(jié)不可檢、不可測產品影響成敗的問題。

完善多余物控制措施。梳理易產生多余物環(huán)節(jié)和不易檢測、不易清除多余物的部位；分析多余物可能造成的影響，通過改進設計有效控制多余物的影響域，降低產品對多余物的敏感性，提高產品的健壯性，完善多余物防控的可靠性設計準則；結合工藝和過程控制關鍵特性的識別與控制工作，完善產品生產和交付使用全過程的多余物控制措施；在此基礎上進一步完善多余物防控體系。

有效實施運載火箭質量監(jiān)理制度。充分學習借鑒設備監(jiān)理、工程監(jiān)理等其他監(jiān)理行業(yè)成熟經驗和有效做法，將目前各監(jiān)理行業(yè)成熟和先進的組織管理模式、評價方法等行之有效的監(jiān)理方式、方法進行總結和提煉，并針對運載火箭研制生產管理特點和質量監(jiān)理需求進行吸收和借鑒，形成既適應監(jiān)理工作基本規(guī)律又具有航天特色的運載火箭質量監(jiān)理規(guī)范。充分考慮運載火箭在設計、生產、試驗等各階段質量管控中的關鍵和重要環(huán)節(jié)，確定質量監(jiān)理工作內容，明確需要文件審查、現(xiàn)場見證以及簽署意見的環(huán)節(jié)，使質量監(jiān)理為型號高質量保成功提供有力支撐。

三是加強外協(xié)產品和供應商管理。嚴格航天型號供應商準入管理，明確航天型號供應商全級次管理要求，把航天的質量控制要求和相關標準傳遞到最末端供應商，確保航天質量要求和標準落實到外協(xié)、外包和外購產品研制生產全過程，做到縱向到底、橫向一致。承擔航天外協(xié)、外包產品的供應商，質量管理體系和流程必須符合航天標準。建立供應商績效評價機制，實行供應商動態(tài)管理，不斷提升供應商整體能力，逐步建成航天型號供應商管理體系并有效運行。