陳曉東，李 靖，李曉龍

限定條件下火箭發(fā)動(dòng)機(jī)換裝流程優(yōu)化研究與實(shí)踐

陳曉東，李 靖，李曉龍

（中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院，北京，100076）

某新一代運(yùn)載火箭在一次重要任務(wù)出廠前需更換發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品核心零件。為能夠按時(shí)執(zhí)行發(fā)射任務(wù)，需在有限周期內(nèi)完成更換工作。通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)更換流程開展優(yōu)化，調(diào)整工作銜接關(guān)系改串行為并行，并攻克實(shí)施難關(guān)，最終在限定周期內(nèi)完成了發(fā)動(dòng)機(jī)換裝工作。新流程經(jīng)多次應(yīng)用并持續(xù)完善，不但成為本型火箭應(yīng)對(duì)重大短線的成熟方案，同時(shí)為新研重型火箭和重復(fù)使用火箭發(fā)動(dòng)機(jī)安裝提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

火箭發(fā)動(dòng)機(jī)；換裝；流程優(yōu)化

0 引 言

運(yùn)載火箭在出廠前需完成產(chǎn)品總裝、出廠測(cè)試等一系列工作，以確保飛行產(chǎn)品質(zhì)量。通常情況下，按照既定的出廠計(jì)劃完成產(chǎn)品交付、火箭總裝、測(cè)試等出廠前的各項(xiàng)工作，可在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)工作目標(biāo)。當(dāng)個(gè)別單機(jī)設(shè)備因故需更換時(shí)，如其與火箭接口關(guān)系簡(jiǎn)單，則按安裝逆流程進(jìn)行分解即可在短時(shí)間內(nèi)完成，不會(huì)對(duì)出廠計(jì)劃產(chǎn)生影響。但是，當(dāng)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)這種與其他系統(tǒng)接口關(guān)系十分復(fù)雜的產(chǎn)品需要更換時(shí)，按照其安裝的逆流程進(jìn)行分解再裝，工作周期較長(zhǎng)，將直接影響火箭的出廠計(jì)劃。為盡可能縮短發(fā)動(dòng)機(jī)換裝周期以滿足任務(wù)節(jié)點(diǎn)要求，進(jìn)一步優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品更換流程需求迫切。

流程優(yōu)化工作是以具體的優(yōu)化項(xiàng)目作為依托而開展的。所謂流程優(yōu)化，是從項(xiàng)目目標(biāo)出發(fā)，以流程為對(duì)象，對(duì)流程進(jìn)行根本性、創(chuàng)新性的思考和分析，通過(guò)對(duì)流程的構(gòu)成要素重新組合，產(chǎn)生出更有價(jià)值的結(jié)果，以此實(shí)現(xiàn)流程的改善和重新設(shè)計(jì)，降低或克服困難因素的影響，從而最終實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目目標(biāo)。

持續(xù)、深入開展流程優(yōu)化，提升流程效率、縮短研制周期和降低科研成本，是中國(guó)航天不斷努力追求的目標(biāo)，也是系統(tǒng)工程在航天工程中實(shí)踐與發(fā)展。中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院對(duì)兩型在役運(yùn)載火箭在發(fā)射場(chǎng)技術(shù)區(qū)和發(fā)射區(qū)對(duì)不同系統(tǒng)的測(cè)試流程進(jìn)行了針對(duì)性優(yōu)化，在滿足火箭發(fā)射場(chǎng)測(cè)試覆蓋性的基礎(chǔ)上，最大限度縮短了發(fā)射場(chǎng)發(fā)射準(zhǔn)備周期，對(duì)運(yùn)載火箭多任務(wù)并行出廠流程進(jìn)行了研究應(yīng)用[1-2]。上海航天技術(shù)研究院對(duì)現(xiàn)役火箭的型號(hào)研制流程、發(fā)射場(chǎng)測(cè)試流程開展了優(yōu)化工作[3]。相關(guān)單位也在導(dǎo)彈測(cè)試領(lǐng)域不斷探索流程優(yōu)化[4]。針對(duì)航天產(chǎn)品的研制、出廠、發(fā)射場(chǎng)測(cè)試等正向流程的優(yōu)化、實(shí)踐，均取得良好效果。對(duì)于需更換箭上產(chǎn)品、先分解再安裝等具有逆向流程的實(shí)踐則相對(duì)較少。而對(duì)此類流程的優(yōu)化研究，尤其是對(duì)連接關(guān)系復(fù)雜、所需周期長(zhǎng)的發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品的更換流程進(jìn)行優(yōu)化研究，以滿足全箭任務(wù)需求，同樣具有重要意義。

1 發(fā)動(dòng)機(jī)換裝問題的提出

某型運(yùn)載火箭在準(zhǔn)備一次重要發(fā)射任務(wù)時(shí)，在火箭總裝進(jìn)程過(guò)半的情況下，已裝箭的發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品需分解返廠、更換核心零件。該重要任務(wù)實(shí)施計(jì)劃已經(jīng)確定，如不能按時(shí)完成，將直接影響后續(xù)多個(gè)重大發(fā)射任務(wù)的按時(shí)實(shí)施。為此，火箭換裝發(fā)動(dòng)機(jī)需在保證質(zhì)量的前提下盡快完成，以確保本次發(fā)射任務(wù)按時(shí)實(shí)施。

火箭發(fā)動(dòng)機(jī)分解的常規(guī)流程是按照安裝逆流程進(jìn)行，即先分解火箭尾段，再逐項(xiàng)斷開輸送管路、各種電纜，最后分解發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)架與箭體的連接，發(fā)動(dòng)機(jī)整體下箭并返回生產(chǎn)廠。在發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)廠繼續(xù)分解其內(nèi)部組件，進(jìn)而更換核心零件。更換零件后，按照正向流程完成發(fā)動(dòng)機(jī)裝配、交付全箭總體，開展發(fā)動(dòng)機(jī)上箭安裝、連接管路、敷設(shè)電纜和對(duì)接尾段等一系列總裝工作。按此方案，整個(gè)換裝過(guò)程中火箭箭體一直保持水平狀態(tài)，換裝流程為串行安排，環(huán)節(jié)多、周期長(zhǎng)，將無(wú)法實(shí)現(xiàn)既定的出廠和發(fā)射計(jì)劃。

2 問題分析

按照常規(guī)流程，發(fā)動(dòng)機(jī)換裝工作具有以下特點(diǎn)：

a）工序串行?；鸺某Ｒ?guī)總裝流程，各大工序均為串行安排，發(fā)動(dòng)機(jī)分解、再裝，按常規(guī)做法亦是串行安排。

b）基本工期需求為客觀要求。采取超常措施后制定的工作計(jì)劃，各環(huán)節(jié)已是最短工期，發(fā)動(dòng)機(jī)換裝的總周期為工作量的客觀體現(xiàn)。

c）發(fā)動(dòng)機(jī)返回生產(chǎn)廠后，火箭在總裝現(xiàn)場(chǎng)處于停滯等待狀態(tài)，只有等待發(fā)動(dòng)機(jī)再次上箭安裝后才能繼續(xù)開展工作。按此流程實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)換裝工作，所需周期長(zhǎng)，超出了火箭出廠時(shí)間，無(wú)法按時(shí)完成發(fā)射任務(wù)。

在現(xiàn)代項(xiàng)目管理學(xué)中，項(xiàng)目周期的優(yōu)化方法包括壓縮關(guān)鍵路徑中工作項(xiàng)目的持續(xù)時(shí)間，或是調(diào)整工作關(guān)系，將某些串行作業(yè)的工作調(diào)整為并行開展[5]。此次發(fā)動(dòng)機(jī)換裝工作各環(huán)節(jié)的工作時(shí)間已壓縮至最短工期，串行作業(yè)總工期仍無(wú)法滿足任務(wù)目標(biāo)需要。通過(guò)調(diào)整工作項(xiàng)目之間的銜接關(guān)系，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)換裝流程進(jìn)行優(yōu)化，以進(jìn)一步縮短總工期、實(shí)現(xiàn)既定出廠計(jì)劃成為迫切需求。

3 流程優(yōu)化方案及實(shí)施

按照調(diào)整工作銜接關(guān)系、變串行為并行的優(yōu)化思路，提出在發(fā)動(dòng)機(jī)返廠后、火箭在總裝現(xiàn)場(chǎng)繼續(xù)開展工作的方案。據(jù)此，突破傳統(tǒng)思維，提出在火箭總裝廠將箭體垂直停放，模擬發(fā)動(dòng)機(jī)在生產(chǎn)廠裝配時(shí)的狀態(tài)，將發(fā)動(dòng)機(jī)從機(jī)架上分解，發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)架、管路等與火箭箭體的所有連接保持不變，如圖1所示。發(fā)動(dòng)機(jī)返廠更換零件，同時(shí)火箭箭體再轉(zhuǎn)為水平狀態(tài)繼續(xù)開展總裝及測(cè)試工作。按此方案實(shí)施的發(fā)動(dòng)機(jī)換裝流程是全新流程，多個(gè)環(huán)節(jié)的工作是首次進(jìn)行，均有不同的難點(diǎn)。因此，需從組織管理、技術(shù)攻關(guān)和條件保障等多方面組織開展攻關(guān)。

圖1 常規(guī)流程與優(yōu)化流程分解面

3.1 組建專題項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)

按新流程換裝發(fā)動(dòng)機(jī)，不但涉及火箭總裝單位和發(fā)動(dòng)機(jī)研制單位，而且需要負(fù)責(zé)箭體運(yùn)輸、起豎吊裝、箭體支撐和園區(qū)管理等相關(guān)單位加入，涉及單位眾多。為實(shí)現(xiàn)確保質(zhì)量、如期完成換裝發(fā)動(dòng)機(jī)這一核心目標(biāo)，成立專題項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，包括領(lǐng)導(dǎo)組、協(xié)調(diào)組和技術(shù)組3個(gè)專項(xiàng)小組。

領(lǐng)導(dǎo)小組全面負(fù)責(zé)此次發(fā)動(dòng)機(jī)更換工作的組織領(lǐng)導(dǎo)，明確責(zé)任分工，保障資源到位，組織協(xié)調(diào)重點(diǎn)事項(xiàng)，定期檢查工作進(jìn)展。

協(xié)調(diào)小組負(fù)責(zé)全面落實(shí)領(lǐng)導(dǎo)小組要求，具體組織協(xié)調(diào)發(fā)動(dòng)機(jī)更換，梳理形成專題工作計(jì)劃，全程參加具體論證工作，協(xié)調(diào)各類資源保障到位，共同細(xì)化落實(shí)各項(xiàng)要求，確保專項(xiàng)工作順利進(jìn)行。

技術(shù)組負(fù)責(zé)制定發(fā)動(dòng)機(jī)更換工作的全流程，針對(duì)箭體運(yùn)輸、翻轉(zhuǎn)吊裝、地面支撐、發(fā)動(dòng)機(jī)更換和火箭測(cè)試等各技術(shù)細(xì)節(jié)形成具體方案。技術(shù)組根據(jù)專業(yè)分工設(shè)多個(gè)專題論證小組，包括發(fā)動(dòng)機(jī)組、運(yùn)輸?shù)跹b組、地面支撐組和測(cè)試項(xiàng)目調(diào)整組等，各組之間并行開展論證，相互通報(bào)論證進(jìn)展。每個(gè)小組根據(jù)工作進(jìn)展、論證需要，及時(shí)補(bǔ)充相關(guān)專業(yè)加入。

3.2 突破技術(shù)難點(diǎn)

箭體豎直狀態(tài)換裝發(fā)動(dòng)機(jī)是一項(xiàng)重大創(chuàng)新，中國(guó)各型運(yùn)載火箭從未開展過(guò)類似工作，沒有經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。新流程實(shí)施的首要前提和關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)是在箭體豎直狀態(tài)下，發(fā)動(dòng)機(jī)可以實(shí)現(xiàn)分解下箭，后續(xù)新?lián)Q發(fā)動(dòng)機(jī)上箭安裝同樣可行。發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)與工藝系統(tǒng)聯(lián)合論證發(fā)動(dòng)機(jī)分解和更換的可行性、工藝實(shí)施的可操作性，同步提出對(duì)火箭總體及其他分系統(tǒng)的需求條件。從操作人員進(jìn)入火箭尾段開始，如何分解發(fā)動(dòng)機(jī)及相關(guān)管路，如何通過(guò)尾段底部開口將發(fā)動(dòng)機(jī)送出艙外，到發(fā)動(dòng)機(jī)逐項(xiàng)回裝完成，發(fā)動(dòng)機(jī)換裝工作分解為35個(gè)工序、164個(gè)工步。不但明確了各項(xiàng)產(chǎn)品的分解順序，而且細(xì)化了具體操作的先后次序。過(guò)程中引入三維數(shù)字仿真（見圖2），對(duì)尾段內(nèi)人員操作空間、操作過(guò)程以及操作可達(dá)性進(jìn)行人機(jī)工程流程仿真，細(xì)化模擬每一個(gè)工序、工步，確認(rèn)尾段內(nèi)部空間和分解操作的可行性；對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品出艙過(guò)程按分解步驟仿真分析，經(jīng)過(guò)水平平移、軸向轉(zhuǎn)動(dòng)、垂直升降合計(jì)27步關(guān)鍵動(dòng)作后發(fā)動(dòng)機(jī)可安全出艙，同時(shí)預(yù)示了過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)與箭體的最小間隙。通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)換裝的可行性論證，并經(jīng)三維仿真預(yù)示驗(yàn)證，最終確定了可實(shí)施的新流程方案。

圖2 尾艙內(nèi)操作人機(jī)仿真示意

現(xiàn)有試驗(yàn)廠房設(shè)施是否滿足需求是另一項(xiàng)客觀存在的制約因素。芯一級(jí)箭體全長(zhǎng)30多米，運(yùn)輸車輛全長(zhǎng)約46 m，箭體吊裝時(shí)需要1臺(tái)汽車吊配合吊裝產(chǎn)品，另1臺(tái)汽車吊送操作人員到30 m的高空開展作業(yè)。需要仔細(xì)核算廠房?jī)?nèi)場(chǎng)地面積，細(xì)致規(guī)劃試驗(yàn)工位、車輛停放位置及通行通道，并分別開啟廠房東西兩側(cè)大門供車輛進(jìn)出。廠房?jī)?nèi)行吊極限吊高為40 m，略小于箭體長(zhǎng)度、前吊點(diǎn)吊具長(zhǎng)度和地面安全高度的總和。為滿足箭體起豎后吊裝要求，將前吊點(diǎn)吊具由三角斜撐吊具改為簡(jiǎn)易橫梁吊具，吊具改造后總高度縮短了3 m，滿足了箭體吊裝翻轉(zhuǎn)需求。通過(guò)采取措施，現(xiàn)有廠房場(chǎng)地、通道和行吊吊高可滿足各類參試車輛停放、進(jìn)出以及箭體起豎吊裝的需求。

在沒有發(fā)射臺(tái)的情況下，將30多米長(zhǎng)的大型箭體安全、穩(wěn)妥地豎直停放，在中國(guó)航天研制史上也是首次進(jìn)行。經(jīng)分析論證，箭體豎直狀態(tài)支撐方案采取口字型框架式支撐平臺(tái)（見圖3）。平臺(tái)四角為4根高30多米的立柱，周邊用橫梁連接固定。先將其中三面提前用橫梁連接固定，一面留有開口。待箭體吊裝固定后，再搭橫梁封閉開口。支撐平臺(tái)上設(shè)兩個(gè)固定點(diǎn)，通過(guò)特制的支撐工裝與箭體前捆綁點(diǎn)連接固定。為避免箭體軸向轉(zhuǎn)動(dòng)，在后捆綁點(diǎn)通過(guò)拉緊帶將箭體與支撐平臺(tái)交叉拉緊。

圖3 箭體豎直停放示意

箭體運(yùn)輸方案主要考慮試驗(yàn)吊裝前對(duì)箭體的方向要求，以及道路、場(chǎng)坪等能否滿足大型車輛通行要求。由于箭體在總裝廠房停放和進(jìn)入試驗(yàn)廠房吊裝前都有方向要求，而運(yùn)輸車受場(chǎng)地限制在兩個(gè)廠房都需倒車進(jìn)入，為此，在箭體運(yùn)輸過(guò)程中將牽引車拆裝、調(diào)換車輛前進(jìn)方向，實(shí)現(xiàn)箭體在兩個(gè)廠房?jī)?nèi)的方向要求。對(duì)運(yùn)輸?shù)缆番F(xiàn)場(chǎng)勘查后，對(duì)個(gè)別路口拓寬改造，增大通行區(qū)域，以滿足超大型運(yùn)輸車輛的轉(zhuǎn)彎需求。

芯一級(jí)箭體體積龐大，遠(yuǎn)超其他試驗(yàn)產(chǎn)品，在試驗(yàn)廠房?jī)?nèi)起豎翻轉(zhuǎn)需倍加謹(jǐn)慎。吊裝翻轉(zhuǎn)采用更加穩(wěn)妥的雙車雙鉤方案，由一臺(tái)汽車吊與廠房?jī)?nèi)行吊配合。箭體正式吊裝前組織進(jìn)行吊裝流程演練，安排經(jīng)驗(yàn)豐富的吊裝指揮負(fù)責(zé)，在吊車操作員和司索員之外，在不同角度、多個(gè)位置設(shè)置觀察員，監(jiān)視吊裝過(guò)程中箭體產(chǎn)品與周圍環(huán)境的安全間距。

總裝測(cè)試項(xiàng)目和測(cè)試安排進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，將涉及發(fā)動(dòng)機(jī)的相關(guān)項(xiàng)目，調(diào)整至豎直狀態(tài)安裝發(fā)動(dòng)機(jī)之后，結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)自身測(cè)試同步進(jìn)行。通過(guò)對(duì)測(cè)試狀態(tài)變化的細(xì)化分析，及對(duì)相關(guān)系統(tǒng)的影響性分析，調(diào)整部分測(cè)試項(xiàng)目順序能夠滿足火箭出廠前的測(cè)試要求。

3.3 制定精細(xì)化實(shí)施流程

按照精細(xì)化指導(dǎo)思想，開展轉(zhuǎn)運(yùn)流程、吊裝流程、發(fā)動(dòng)機(jī)換裝全流程的梳理與實(shí)施程序制定。從火箭箭體準(zhǔn)備、裝車、轉(zhuǎn)運(yùn)，到箭體吊裝翻轉(zhuǎn)、支撐固定，進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)分解、安裝，到將箭體返回總裝車間，每一步驟均細(xì)化了工作內(nèi)容、產(chǎn)品狀態(tài)、操作順序和保障條件，明確了責(zé)任單位、配合單位，識(shí)別了風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目并提出了預(yù)防及處置措施。實(shí)施程序?qū)Ω鱾€(gè)環(huán)節(jié)、各單位負(fù)責(zé)工作項(xiàng)目和各環(huán)節(jié)間不同單位的職責(zé)轉(zhuǎn)移等進(jìn)行了逐一確認(rèn)，由此制定形成統(tǒng)一的流程文件。各單位依據(jù)流程文件，按照各自單位管理要求，分別編制形成指導(dǎo)一線工作人員操作使用的工藝實(shí)施文件、試驗(yàn)作業(yè)書等。發(fā)動(dòng)機(jī)具體換裝工藝流程借助人機(jī)工程仿真動(dòng)畫，細(xì)化到分解工作的操作先后順序、每一項(xiàng)工序過(guò)程中如何使用工具和分解后產(chǎn)品如何送出艙外等。發(fā)動(dòng)機(jī)換裝流程如圖4所示。

圖4 優(yōu)化后發(fā)動(dòng)機(jī)換裝流程

3.4 實(shí)施效果

箭體水平狀態(tài)更換發(fā)動(dòng)機(jī)，常規(guī)方案成熟可靠，配合關(guān)系清晰，正流程、逆流程都能夠按部就班地順利實(shí)施。但該次重要任務(wù)固有工作周期超出了任務(wù)節(jié)點(diǎn)，水平狀態(tài)只分解發(fā)動(dòng)機(jī)、不分解發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)架，則面臨部分操作面不可達(dá)，發(fā)動(dòng)機(jī)分解后沒有支撐部位等難題，從火箭尾段內(nèi)取出過(guò)程中產(chǎn)品磕碰損傷風(fēng)險(xiǎn)無(wú)法克服。

通過(guò)將箭體豎直停放，創(chuàng)造出與發(fā)動(dòng)機(jī)自身裝配相似的工作環(huán)境，使得在火箭上直接分解發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品成為可能。由于不分解發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)架，不斷開與箭體連接的管路、電纜，工作量大為減少，不僅占用工期同步縮短，也避免了多次拆裝操作帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。因?yàn)榕c發(fā)動(dòng)機(jī)自身裝配時(shí)的工作狀態(tài)一致，分解再裝過(guò)程中，產(chǎn)品對(duì)中、調(diào)平、密封面防磕碰和多余物防護(hù)等一系列難題得以避免。發(fā)動(dòng)機(jī)換裝場(chǎng)所由以往在廠房?jī)?nèi)進(jìn)行，轉(zhuǎn)變?yōu)橹苯釉诩w內(nèi)部進(jìn)行，減少了發(fā)動(dòng)機(jī)與箭體間的拆裝工作，將發(fā)動(dòng)機(jī)分解再裝控制在發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部。發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)廠有多次組裝分解發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)驗(yàn)，在增加針對(duì)性措施后，此次在封閉的尾段內(nèi)順利完成發(fā)動(dòng)機(jī)分解再裝工作。新流程避免了發(fā)動(dòng)機(jī)與箭體分解再裝產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部分解再裝的風(fēng)險(xiǎn)也得到有效控制，確保了換裝后發(fā)動(dòng)機(jī)及動(dòng)力系統(tǒng)的可靠性。發(fā)動(dòng)機(jī)換裝后，先后完成單元測(cè)試、系統(tǒng)測(cè)試以及火箭出廠測(cè)試中與發(fā)動(dòng)機(jī)有關(guān)的測(cè)試項(xiàng)目，全面滿足測(cè)試覆蓋性要求。由于是第1次按此方案實(shí)施，在制定流程、責(zé)任分工、工裝設(shè)備等方面進(jìn)行了細(xì)致準(zhǔn)備。對(duì)大型箭體轉(zhuǎn)運(yùn)、起豎吊裝、箭體支撐和發(fā)動(dòng)機(jī)分解再裝等各環(huán)節(jié)的實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)全面分析，制定了防范措施。

采用箭體豎直狀態(tài)換裝發(fā)動(dòng)機(jī)總周期為82天，發(fā)動(dòng)機(jī)交付后20天火箭具備出廠條件。采用常規(guī)方案水平狀態(tài)換裝預(yù)計(jì)需149天，發(fā)動(dòng)機(jī)交付后66天火箭具備出廠條件，如圖5所示。優(yōu)化后的流程不僅縮短了換裝工作的總周期，并且對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)交付后的工作周期優(yōu)化效果顯著，為當(dāng)時(shí)全箭最短線的發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品盡可能多地爭(zhēng)取了研制、生產(chǎn)周期。

圖5 發(fā)動(dòng)機(jī)換裝流程優(yōu)化前后對(duì)比

按照箭體豎直狀態(tài)換裝發(fā)動(dòng)機(jī)，在確保產(chǎn)品質(zhì)量的情況下滿足了火箭出廠節(jié)點(diǎn)要求，最終實(shí)現(xiàn)了火箭如期成功發(fā)射的任務(wù)總目標(biāo)。

4 結(jié)束語(yǔ)

航天任務(wù)的高風(fēng)險(xiǎn)性，要求每一件產(chǎn)品都要做到質(zhì)量可靠、萬(wàn)無(wú)一失。在火箭的總裝、測(cè)試過(guò)程中，由于種種原因難免出現(xiàn)“意外”情況，對(duì)既定的出廠準(zhǔn)備工作帶來(lái)巨大影響。在堅(jiān)持進(jìn)度服從質(zhì)量的前提下，需要針對(duì)性開展工作流程優(yōu)化，將“意外”帶來(lái)的影響降到最低，進(jìn)而達(dá)到質(zhì)量萬(wàn)無(wú)一失、進(jìn)度滿足要求的最優(yōu)結(jié)果。

通過(guò)對(duì)流程優(yōu)化，采取箭體豎直狀態(tài)換裝發(fā)動(dòng)機(jī)的創(chuàng)新方案，不但確保了產(chǎn)品質(zhì)量，最終也實(shí)現(xiàn)了火箭如期成功發(fā)射的任務(wù)總目標(biāo)。新流程的成功實(shí)施，是中國(guó)航天首次實(shí)現(xiàn)在箭體豎直狀態(tài)下?lián)Q裝發(fā)動(dòng)機(jī)。實(shí)施過(guò)程中創(chuàng)造了多項(xiàng)新的紀(jì)錄，包括：中國(guó)體型最大的整級(jí)箭體轉(zhuǎn)運(yùn)吊裝；搭建臨時(shí)支撐平臺(tái)將大型火箭飛行產(chǎn)品豎直支撐；在火箭上只分解發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品，機(jī)架仍保留在箭體上；換裝全流程數(shù)字化仿真；豎直狀態(tài)換裝一次成功。

作為此次換裝發(fā)動(dòng)機(jī)的研究成果，箭體豎直狀態(tài)發(fā)動(dòng)機(jī)上箭安裝流程已在該型火箭后續(xù)任務(wù)連續(xù)應(yīng)用4次，克服了發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品交付短線的困難，確保了每次任務(wù)按時(shí)出廠、發(fā)射圓滿成功。在應(yīng)用過(guò)程中對(duì)流程細(xì)節(jié)持續(xù)完善，實(shí)施過(guò)程越來(lái)越緊湊、高效，整體流程趨于成熟固化。該流程不但解決了本型火箭重大短線問題，對(duì)其他型號(hào)火箭在面對(duì)類似問題時(shí)，以及新研重型火箭和重復(fù)使用火箭的發(fā)動(dòng)機(jī)安裝流程，也是一種可供選擇的成熟方案。

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Research and Practice of Launch Vehicle Engine Replacement Process Optimization under Limited Conditions

CHEN Xiaodong, LI Jing, LI Xiaolong

(China Academy of Launch Vehicle Technology, Beijing, 100076)

A new generation launch vehicle needs to replace the core parts of the engine before leaving the factory for an important mission. In order to perform the launch mission on time, the replacement work needs to be completed within a limited period. By optimizing the engine replacement process, changing the serial to parallel process, and overcoming the implementation difficulties, the engine replacement work is finally completed within the required time. The new process has been applied several times and continuously improved. It not only becomes a mature solution to deal with the delayed delivery of engines, but also provides valuable experience for future heavy rocket and reusable rocket engine installation.

rocket engine; disassemble and install; process optimization

2097-1974(2023)02-0152-05

10.7654/j.issn.2097-1974.20230230

V57

A

2022-09-20；

2022-10-07

陳曉東（1977-），男，高級(jí)工程師，主要研究方向?yàn)轫?xiàng)目管理。

李 靖（1967-），男，研究員，主要研究方向?yàn)轫?xiàng)目管理。

李曉龍（1988-），男，工程師，主要研究方向?yàn)轫?xiàng)目管理。