首次交会对接任务发射场加注安全保障改进

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1、第28卷第6期航天器环境工程2011年12月SPACECRAFTENVIRC)NMENTENGINEERING647一首次交会对接任务发射场加注安全保障改进罗克，冯雷(北京卫星环境工程研究所，北京100094)摘要：载人航天器加注是航天器研制过程中安全风险最高。危险作业工序最多的环节，必须采取严密的安全防护措施，确保万无一失。通过实践探索积累经验，全面周密的设计论证，对原有加注硬件条件进行改造，工作流程进行优化，从而大幅提高本质安全度，并在首次交会对接任务中加以应用和验证，取得了良好的效果，圆满完成了“天宫一号”、“神舟八号”发射任务的加注工作。关键词：航

2、天器；发射场；推进剂加注；安全管理；交会对接中图分类号：V552文献标识码：B文章编号：1673—1379(2011)06—0647—03DoI：10．3969巧．issn．1673-1379．2011．06．0300引言在以“天宫一号”目标飞行器、“神舟八号”飞船为代表的载人航天型号的全周期研制过程中，危险性最大、作业交叉最多的工作环节为航天器推进剂加注环节。在发射场工作流程中，航天器推进剂加注阶段涉及飞船系统、火箭系统、发射场系统等多个分系统的协作配合，包括整器(船)的转运至加注厂房、吊装上加注平台、氧化剂和燃烧剂加注、器(船)箭分离包带的安装和检测、

3、推进剂泄漏浓度监测、器(船)上高压气瓶充气和补气、扣整流罩、转运至垂直测试厂房等一系列关键工序，是载人航天器穿上“嫁衣”、准备飞天前的最后也是最关键的一步。以“神舟八号”飞船为例：需加注燃料的部位包括返回舱推进子系统、推进舱推进子系统两部分，其中返回舱推进子系统加注无水肼[1】’推进舱推进子系统加注四氧化二氮【2】和一甲基肼[31。3种燃料均属于危险化学品范畴，具有易燃、高毒、不稳定等特点，其储存、加注、加注后状态监控等工作项目均蕴含着巨大的风险。推进剂加注阶段涉及到剧毒燃料的加注、十几米高空的总装操作、正样包带分离解锁、整流罩的火工品安装测试[4】、高压

4、气体(包括易爆气体)操作等一系列高危作业环节，因此，绝对的安全控制是此阶段的核心工作：万无一失的安全绩效是此阶段的首要目标。为确保我国首次空间交会对接任务载人航天器加注工作的圆满成功，发射场启用了新建成的加注厂房。该厂房的设计和建设采用了以酒泉卫星发射中心为总体，中国空间技术研究院、中国运载火箭技术研究院等使用单位全程参与设计、施工、验收的模式，其设计在总结以往“神舟”系列飞船加注阶段工作经验、吸收原有加注厂房和其他发射场加注厂房的优点的基础上，改进了原厂房存在的不足，全面提升了加注工作的本质安全度。1原加注作业配套设施存在的不足从1999年我国第一艘无人

5、试验飞船到“神舟七号”载人飞船的成功发射，一直使用酒泉卫星发射中心的老配套加注厂房，由于当时对飞船研制过程中危险源辨识不到位、配套设备技术水准不高等原因，在使用过程中发现原厂房及配套设备存在很多缺陷，为加注工作的顺利完成造成一定困难，也带来一定风险。1．1载人航天器的作业空间狭小原厂房设计的飞船总装吊装工位、宽度仅够飞船转运车进出，当摘挂吊具等操作涉及多部升降车同时高空作业时，升降车只能预先定位、紧贴墙角，整车位姿无法自由调整，给作业带来了很大不便，作业人员的人身安全控制难度极大。此外，不仅作为产品作业核心场地的加注厂房、扣罩厂房狭小，收稿日期：2011-

6、10．14；修回日期：2011-10-27基金项目：国家重大科技专项工程作者简介：罗克(1965一)，男，硕士学位，高级工程师，目前从事安全生产管理工作。联系电话：(010)68744347。航天器环境工程第28卷而且氧化剂和燃烧剂的加注间、贮存间也不能满足设备摆放到位、管路合理铺设和人员安全操作并举的工作安全需求，有的房间有效使用面积不足5m2，作业人员在复杂的设备和管路之间操作，连站立都十分困难，造成了难以避免的安全隐患[5】。1．2加注工位与扣罩工位分离，增加高危作业风险在航天器总装工艺流程中，整器级别的吊装和转运因其体积庞大、外形尺寸不规则、作业对

7、象重要性强等原因，危险性高、重要性强，一直是极受重视的关键安全控制点。而原加注厂房采用的加注工位与扣罩工位分开的布局方式，飞船要在两个工位之间进行反复的吊装和转运，增加了多个吊装、转运作业环节；且由于厂房狭小，必须采用气垫车转运的方法解决运输困难，因此气垫车要在两个工位之间来回走“之”字形曲折运行，更增加了吊装、转运作业的风险。此外，还暴露出了气垫车存在的严重缺陷：由于原厂房地面是水磨石加铜条铺就，这种地面在建筑物地基下沉、地震等情况下，会出现微小裂纹，在气垫车强大气流冲击和整船高达8t以上重量的挤压下，裂缝迅速扩大，沙粒、水泥微粒飞溅，对洁净厂房环境带来

8、巨大的污染，从而带来船上敏感器件受污染的风险。更甚者由于沙粒与气垫