張琳卿，王秀芝，安立輝

（天津航天長征火箭制造有限公司，天津 300462）

出廠測試已經(jīng)成為箭體出場、靶場臨發(fā)射前的一個重要環(huán)節(jié)。事實上，出廠測試流程的優(yōu)化不僅可以提高效率而且還能減少重復(fù)性的操作，降低低層次質(zhì)量問題的發(fā)生，而另一方面流程優(yōu)化不當(dāng)也會給出廠測試操作過程帶來極大的風(fēng)險。

運載火箭出廠測試，是在火箭各個大部段對接、儀器管路總裝后進(jìn)行的、對火箭整體進(jìn)行的全面、綜合的測試，參試系統(tǒng)主要包括控制系統(tǒng)、測量系統(tǒng)、動力系統(tǒng)和總控網(wǎng)系統(tǒng)等[1]。測試的主要目的有以下四點：驗證箭上地面各設(shè)備軟硬件狀態(tài)的正確性；箭上地面設(shè)備接口是否協(xié)調(diào)匹配；驗證各系統(tǒng)測試流程、地面數(shù)據(jù)處理程序、各系統(tǒng)判據(jù)及使用文件的正確性；以及對火箭與載荷接口進(jìn)行等效測試[2]。在出廠測試過程中，按項目進(jìn)行的先后順序，一般包括地面設(shè)備調(diào)試展開、箭體接收檢查、導(dǎo)通絕緣檢查、控制測量動力系統(tǒng)的分系統(tǒng)測試、系統(tǒng)間匹配測試和各系統(tǒng)均參加的總檢查測試[3]。

整個測試過程參試單位多、時間緊湊、計劃性極強，每日需要按計劃精準(zhǔn)實施。為了保質(zhì)保量完成出廠測試的任務(wù)，確保型號節(jié)點，有必要進(jìn)行風(fēng)險因素梳理和風(fēng)析。測試過程的風(fēng)險點主要有人員、設(shè)備、材料、方法、環(huán)境五大方面，其中“人”的因素為重點，也是最不易把控的因素，如何防范人員誤操作非常必要。

出廠測試中的人員操作主要有幾大類：電連接器操作、氣液連接器操作、地面管路連接與配氣、加電等設(shè)備操作、使用通用儀表測量相關(guān)參數(shù)[4-5]。其中電連接器的操作有如下特點：

第一，操作次數(shù)多，一發(fā)箭測完電連接器的插拔操作次數(shù)合計可達(dá)數(shù)百甚至上千次。

第二，操作失誤不易發(fā)現(xiàn)，例如：插接前插針略有歪斜的情況人眼觀察極其不易發(fā)現(xiàn)，然后進(jìn)行插接，從而致使插針被壓彎，損壞了電連接器。另外，有的電連接器插頭插座代號相近、外觀相似或相同、處于相近位置，這類電連接器極易產(chǎn)生誤操作，使電路連錯。

第三，電連接器操作，尤其是插接操作的一次操作合格率相對較低，需要經(jīng)驗豐富且考核合格的人員進(jìn)行。

第四，誤操作后果嚴(yán)重。電連接器操作錯誤直接影響電路連接的正確性，威脅系統(tǒng)安全，可能直接導(dǎo)致測試數(shù)據(jù)異常、加電后燒毀儀器電纜，延誤測試周期。

第五，艙內(nèi)電連接器操作涉及臨艙出艙，風(fēng)險等級更大。人員極易磕碰到附近的儀器管路，之前XX-XX 火箭就有出現(xiàn)過人員進(jìn)艙后壓彎附近電池支架，導(dǎo)致昂貴的電池支架報廢的典型質(zhì)量問題。優(yōu)化電連接器的操作，減少重復(fù)步驟，減少進(jìn)艙可以大幅度減少人員操作風(fēng)險，從而提高出廠測試質(zhì)量。

因此，如何有效合理地進(jìn)行流程優(yōu)化對于我國日后在發(fā)射場實現(xiàn)快速發(fā)射具有極其重要的意義，下面就某型運載火箭控制系統(tǒng)出廠測試流程中的問題進(jìn)行梳理和流程優(yōu)化。

1 現(xiàn)階段火工品電纜網(wǎng)插頭難操作

火工品電纜網(wǎng)共包含38 個插頭，改進(jìn)前出廠測試期間共進(jìn)行3 次操作：第一次是全箭接收檢查，要檢查插頭狀態(tài)并做多媒體記錄，第二次和第三次是火工品回路阻值測試狀態(tài)準(zhǔn)備，要連接一次短路插頭后斷開，再連接一次短路插頭后再斷開和并做多媒體記錄，要重復(fù)地進(jìn)艙、攀爬共計3 次。表1 列舉了難操作的火工品插頭位置和難操作原因。

表1 難操作的火工品末端插頭

2 電阻盒上火工品輸出端電連接器狀態(tài)變換頻繁

由于某型運載火箭出廠測試的所有測試項目狀態(tài)都要求與靶場相同，所以全箭電阻盒上的火工品輸出端狀態(tài)更換次數(shù)特別多。全箭電阻盒上的火工品輸出端共計14 個插頭（座），測試期間狀態(tài)改變5 次，總操作次數(shù)為126 次。每個部段的電阻盒均位于箱間段，芯一級和芯二級電阻盒操作都要進(jìn)艙，每進(jìn)一次艙就增加一次風(fēng)險。

在艙內(nèi)操作時，人員處于密閉的有限空間，可能會產(chǎn)生踩踏儀器、管路，或觸碰脆弱易損壞的箭體結(jié)構(gòu)（如電池支架、傳感器等）。電連接器操作也存在誤操作風(fēng)險：如將插針插歪、尾罩或螺帽損壞、電連接器卡滯等。若能有效降低電連接器操作次數(shù)，減少進(jìn)艙電連接器操作，就能大大減少這種操作風(fēng)險，避免在產(chǎn)品即將出廠時出現(xiàn)質(zhì)量問題，如果排故，可能引起出廠測試周期不足，從而影響產(chǎn)品出廠。

3 優(yōu)化方案及難點

優(yōu)化方案：一是更改火工品插頭的接收時間，將接收和火工品回路阻值測試狀態(tài)準(zhǔn)備合并，少一次火工品插頭操作；二是更改電阻盒上火工品輸出端插頭的測試技術(shù)狀態(tài)：在接收檢查后，就將火工品輸出端連接，直到分系統(tǒng)測試狀態(tài)準(zhǔn)備時再斷開，減少了兩次箭上狀態(tài)變化。

技術(shù)難點：統(tǒng)計并梳理全箭187 個電連接器在各個測試項目的插接狀態(tài)，研究控制系統(tǒng)電路原理圖，理解每個測試項目的測試點、測試中動作的電連接器接口連接或斷開的意圖。對比靶場測試流程和技術(shù)狀態(tài)，分析可否更改出廠測試時全箭靜態(tài)阻值測試、火工品回路阻值測試及其他控制系統(tǒng)測試項目中火工品輸出端的狀態(tài)：第一，考慮靶場起豎后就安裝了火工品，所以在接收檢查時就必須在火工品輸出端安裝分支短路插頭，讓火工品電路處于安全的短路狀態(tài)，而出廠測試期間箭體不使用真火工品，所以分支短路插頭在試裝后就斷開，直至撤收都不連接也并不影響箭體和出廠測試的安全性；第二，Y1、Y2 全箭靜態(tài)阻值測試項目中，由于火工品末端本身就為斷開狀態(tài)，不連接分支短路插頭也不影響該項目電路的導(dǎo)通或絕緣性能。因此，電阻盒火工品輸出端在接收檢查、全箭靜態(tài)阻值測試時就可以為連接插頭座，不必斷開。這樣就得出了優(yōu)化后的流程方案：接收時試裝紅色短路插頭然后斷開，接收工序后火工品輸出端一直保持連接，直到分系統(tǒng)測試時再換狀態(tài)。這樣減少了火工品回路阻值測試前后的兩個換狀態(tài)的工序見圖1。

圖1 優(yōu)化前后進(jìn)艙和電連接器操作次數(shù)對比

4 優(yōu)化成果

4.1 技術(shù)指標(biāo)

優(yōu)化測試流程后，火工品末端短路插頭的接收檢查更改為火工品回路阻值測試之前，從質(zhì)量上，由于該項目在測量分系統(tǒng)和控制分系統(tǒng)測試前，保證了在全箭測量系統(tǒng)、控制系統(tǒng)加電前完成接收檢查；從操作上，減少了助推器尾段操作共計4 次，電連接器檢查和拍攝多媒體總計38 次。

優(yōu)化測試流程后，電阻盒部分在接收檢查后，就將火工品輸出端連接，直到分系統(tǒng)測試狀態(tài)準(zhǔn)備時再斷開。減少了兩次箭上狀態(tài)變化，包含工具耗材準(zhǔn)備、進(jìn)艙前準(zhǔn)備及進(jìn)艙、操作電連接器、多媒體記錄、狀態(tài)變化三檢、多媒體記錄確認(rèn)等工步，減少的工作量是非常可觀的。對優(yōu)化前后進(jìn)艙次數(shù)和電連接器操作次數(shù)進(jìn)行了統(tǒng)計，優(yōu)化后減少12 次進(jìn)艙、42 次電連接器操作。綜上，優(yōu)化后測試流程減少電連接器操作共80 次，減少進(jìn)艙共16 次。

4.2 節(jié)約成本

首先是減少了對火工品末端短路插頭的檢查，合計節(jié)省接收時長2 小時；其次是減少了火工品回路阻值測試前后的狀態(tài)轉(zhuǎn)換及撤收時的電連接器動作次數(shù)，合計節(jié)省共5 小時；最后是降低了經(jīng)濟(jì)成本?？刂葡到y(tǒng)箭上操作人員共9 人，進(jìn)艙動作時每個艙口需看艙人員一名，共7 個操作艙口，每發(fā)箭降低了經(jīng)濟(jì)成本2766.4 元。

5 結(jié)論

流程優(yōu)化后成果應(yīng)用于某型號運載火箭系列箭出廠測試控制系統(tǒng)測試，優(yōu)化出廠測試操作項目后，有效降低電連接器操作次數(shù)80 次，減少進(jìn)艙操作16 次，優(yōu)化合理，降低了人員進(jìn)艙、頻繁操作電連接器風(fēng)險，降低了經(jīng)濟(jì)成本，提高了出廠測試效率。本文就此問題進(jìn)行了流程優(yōu)化從方法論層面保證了出廠測試操作質(zhì)量控制方法的科學(xué)性、完備性與有效性，大大避免了重復(fù)繁瑣的出廠測試操作所帶來的差錯，對提高航天新一代運載火箭的測試合格率具有重要的現(xiàn)實意義。