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默认调直“神箭”刺苍穹
——693厂垂直度调整设备助力长征七号运载火箭成功首飞
通讯员 崔 宁 徐忠生
防水设计 确保测量仪可靠工作
693厂提供的垂直度调整设备——水平测量仪、水平指示仪、水平变送器、连接电缆等仪器设备和元器件，是长征七号运载火箭的中枢神经系统，时刻感知火箭发射前姿态的微小变化，并把测量信号准确传输到指挥控制中心。
安装在“长七”火箭上的垂直度调整设备敏感元器件——水平测量仪，就像火箭的神经元，能够自动检测火箭肢体的变化情况。
发射长征七号运载火箭的海南，素有“天然大温室”的美称，文昌发射场具有热带海洋气候特点，天气潮湿多变，全年雨量充沛，空气湿度高，对于安装在火箭箭体上的敏感元器件来说，防水防潮，确保产品测量精度，显得尤为重要。
对传感器进行完全密封，实现防水防潮，保证测量设备可靠工作，无疑成为一道关键工序。
要确保万无一失，绝非易事。
这个艰巨的任务，交给了该厂资深主管电子仪器设计师徐勇。
刚接到任务，徐勇感到无从下手。常用的一些密封材料是否符合要求，需要一一验证。网上没有可借鉴的资料，同行企业也没有如此严格的工艺要求，只能摸着石头过河。
从产品结构上分析，既要考虑密封元件是否具有良好的密封性，又要保证很强的附着性，避免火箭发射振动等因素，出现密封材料脱离，造成多余物等现象。
那段时间，徐勇带领她的攻关团队几乎每天都泡在试验室里，对选取的多种密封材料进行分组选型试验和工艺分析。通过破坏性淋雨试验，验证密封材料的防水性是否符合技术标准要求；随后，她们采取模拟高低温使用环境，进一步验证产品的防潮性能是否满足设计要求。每次从产品准备，到淋雨试验完成，再到高低温试验验证，每个循环都要详细记录试验数据，一个试验周期下来，往往需要一两天的时间。有时，试验过程中出现数据变化较大，还需重头再来。
在近半个月的时间里，徐勇她们一点一滴地积累，详细记录每组试验数据，进行对比分析，逐渐掌握了不同密封材料的密封性能和防水防潮特性。通过优中选优，从中选择最佳密封材料，终于解决了水平测量仪防水防潮的密封问题。
“双网口”并行 为通信传输加上“双保险”
垂直度调整设备，可以简单的理解为火箭发射前姿态调整最后的瞄准。如果精度出现丝毫误差，将意味着“失之毫厘，谬以千里”。
为适应长征七号运载火箭发射的新要求，总体研制单位提出在垂直度调整设备水平指示仪上采取“双网口”设计，实现热冗余备份。即：水平指示仪上两个网口能够同时连接到火箭发射基地的局域网，在开机状态下，能够并行运行，一旦其中一个网口出现问题，另一个网口能够自动运行，实现自动切换功能，不需要人为干预，就像是给水平指示仪增加一个“双保险”，确保火箭检测系统平稳运行，使通信传输更稳定、更可靠。
看似简单的设计要求，需要从硬件、电路驱动程序和应用软件3个方面考虑，以实现垂直度调整设备的整机融合及外部硬件系统的有效连接。对于软件基础相对薄弱的企业技术人员来说，需要及时补课，迎难赶上。
为了满足用户需求，电子仪器副总设计师康二兵与他的同事张方超、段纪伟，按照技术设计要求，主动咨询有相关生产经验的厂家，得到的答复是：“从技术上讲，通过增加硬件，编写软件程序可以实现。”
攻关过程中，他们把大量的时间和精力都投入到技术研发上。通过查阅大量资料，从中认真梳理、整合与汇总，最终找到了突破口。
为保证工作进度，他们一鼓作气，每天早早来到单位，晚上很晚才回家，双休日也顾不上休息，满脑子净是产品设计、程序编制和试验数据验证等问题。
在家和单位“两点一线”的奔波与钻研中，他们熟悉并掌握了“双网口”设计难点和技术关键点。通过增加电路主板和连接端口等硬件，实现“双网口”设计；采取编写相应的控制程序，实现软件融合，达到热冗余备份的技术要求。
经过后期大量试验数据的有效验证，终于实现了水平指示仪的信息采样、数据处理、存贮和输出的“双网口”智能化传输，满足了长征七号运载火箭发射姿态的监测和调试要求。
“数字信号”传输 抗干扰能力更强
长征七号运载火箭作为一种新型液体燃料运载火箭，是中国载人航天工程为发射货运飞船而全新研制的新一代中型运载火箭，具有适应性强、继承性好、扩展性宽的特点。
693厂提供的垂直度调整设备，搭建了“长七”火箭发射姿态与控制中心数据交换的新平台，是确保火箭以最佳姿态发射的关键设备。为使监测信号传输更稳定，在火箭箭体上增加了数据采集处理设备，把水平测量仪检测到的模拟信号转化为数字信号进行传输，避免了受发射场测量系统电缆网线路内多种复杂信号及潜在电路的影响，确保信号传输抗干扰性能强、不失真，满足了数据通信传输稳定、可靠的新要求。
在“长七”发射现场，该厂提供的垂直度调整设备，与火箭发射指挥控制中心的计算机操作系统连接，实时采集、处理和显示监测到的火箭箭体内部大量性能参数，以及系统状态参数，实现数据处理、网络通信和数据回访，准确反馈到指挥控制中心，实现对火箭发射前姿态的监测与控制，确保火箭以最佳姿态发射。
基地度蜜月 我为“长七”站好岗
“长七”的出征，牵动着无数航天人的心。多少航天科技工作者夜以继日、加班加点地默默奉献，只为她出征的那一刻！
693厂电子仪器副主管设计师张方超，更是新婚后第三天就来到“长七”发射基地——文昌，和他一起度蜜月的不是新婚妻子，而是“长七”火箭。
2013年初，该厂把“长七”所用垂直度调整设备主管设计的重担交给他时，张方超才26岁。初生牛犊不怕虎，带着一股冲劲，张方超踏上了寂寞之旅！那些日子，他就没日没夜地开始了任务攻关。
两年多来，从垂直度调整设备设计评审、研制生产、交付使用，到后期技术指导与跟踪服务，他长期出差到用户单位及火箭发射场，进行现场整机联调和测试，仅2015年就累计出差近200天，近三分之二的时间是在用户单位度过。
2016年，“长七”火箭运抵海南后，才结婚三天的他就离开了新婚妻子，前往文昌基地保驾。
在文昌他每天在飞控大厅，当收到“垂直设备上电”、“开始垂调”指挥口令后，他的工作就开始了。随着火箭垂直度监测数据的发出，发射支持系统支臂开始进入两分钟调整阶段。调整结束，他的一个单元的工作即宣布完毕。
为了这两分钟的工作，张方超和同事们对软件一次又一次地进行联调、更改、优化、再联调，在重复的工作中进行改进，最终获得了好的成果。
在发射场，每天夜晚，张方超都会目睹总装厂房和飞控大厅里灯火通明，目睹试验队员夜以继日奋战的身影，大至火箭的组装，小至一个连接器的对接，甚至一个螺母的紧固。这时候的他总会遥望北方，想起新婚的妻子，内心充盈着思念的甜美以及与妻子分享“我在基地站好岗”的骄傲。