精心“治未病” 全力保成功 | 五院深入開展航天器系統(tǒng)健壯性設(shè)計技術(shù)研究與應(yīng)用
12月26日,由航天科技集團(tuán)五院(以下簡稱五院)抓總研制的中國空間站核心艙機械臂,托舉神舟十三號飛行乘組航天員,順利實現(xiàn)第二次出艙操作。此次任務(wù)的成功是五院始終堅持“質(zhì)量是政治,質(zhì)量是生命,質(zhì)量是效益”,堅定不移推進(jìn)“三高”發(fā)展的又一次生動體現(xiàn)。
今年以來,以空間站建造五戰(zhàn)全勝、天問一號著陸火星等為代表,五院抓總承擔(dān)的重大工程任務(wù)連戰(zhàn)連捷,為在“兩個一百年”奮斗目標(biāo)的歷史交匯點上,奮進(jìn)航天強國建設(shè)新征程、開辟“三高”發(fā)展新局面夯實了基礎(chǔ)。五院始終牢記初心使命,心系“國之大者”,堅持型號研制與能力并重,持續(xù)推動質(zhì)量提升工作,有效保證了航天器在軌安全可靠穩(wěn)定運行。
創(chuàng)新風(fēng)險識別模式 促系統(tǒng)健壯性更完備
近年來,五院以“一重故障保業(yè)務(wù)連續(xù)、二重故障保航天器安全”為目標(biāo),深入開展系統(tǒng)健壯性設(shè)計方法研究,提出了相關(guān)性故障分析、安全底線識別等方法,并形成標(biāo)準(zhǔn)體系指導(dǎo)實際工作。特別是針對重大專項工程型號任務(wù),五院通過開展系統(tǒng)故障容限設(shè)計,制定多層級、多維度、多形式的應(yīng)對措施,打造風(fēng)險防控網(wǎng)絡(luò),阻斷故障傳播鏈條,有效避免系統(tǒng)級風(fēng)險,顯著提升了型號系統(tǒng)健壯性。
在空間站建造過程中,五院正是科學(xué)運用相關(guān)性故障分析方法,將總體自上而下和分系統(tǒng)自下而上相結(jié)合,針對能源管理等五類關(guān)鍵功能,迭代開展相關(guān)性故障分析,從源頭抓起,優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計,確保了天和核心艙、天舟貨運飛船、神舟載人飛船各項任務(wù)的圓滿完成和后續(xù)任務(wù)順利推進(jìn)。
量化控制多點保障 關(guān)注細(xì)節(jié)筑牢安全底線
安全底線是確保系統(tǒng)安全的最低條件。五院針對航天器特點,基于系統(tǒng)關(guān)鍵功能,提出了結(jié)構(gòu)、能源、測控和載荷(含航天員)四類安全底線的基本內(nèi)涵和典型示例。在空間站建造過程中,五院針對結(jié)構(gòu)安全等方面明確了安全底線的邊界指標(biāo),對影響安全底線的因素進(jìn)行量化控制。
五院將航天器加電等初始狀態(tài)的安全性作為保證型號系統(tǒng)健壯性的重要因素。針對空間站關(guān)鍵工況逐一開展分析設(shè)計,重點關(guān)注設(shè)備運行及初態(tài)建立等情況,有力地保證了空間站平臺和航天員的安全。
冗余設(shè)計是提高型號系統(tǒng)健壯性的重要手段,空間站任務(wù)中,五院進(jìn)一步強化關(guān)鍵設(shè)備冗余設(shè)計的可靠性,采用異構(gòu)備份理念,配置艙段間故障重構(gòu)功能;從自主健康管理、軟件系統(tǒng)設(shè)計、在軌故障預(yù)案設(shè)計等方面開展了系統(tǒng)健壯性設(shè)計工作,為空間站在軌穩(wěn)定運行提供有力保障。
后續(xù),五院將以“三高”為行動綱領(lǐng),牢記“三個惟有”,以實現(xiàn)高質(zhì)量保證成功為支點,在全型號內(nèi)推廣故障容限設(shè)計技術(shù),充分彰顯“航天強國建設(shè)引領(lǐng)者、空間事業(yè)發(fā)展領(lǐng)導(dǎo)者”新?lián)?dāng),推動空間事業(yè)持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展,做到“三個一流”。