空間站任務(wù)應(yīng)急發(fā)射流程技術(shù)安全管理的設(shè)計(jì)與實(shí)施

崔贏午，袁 振，孟慶豐，徐珊珊，岳曉飛

（1. 北京宇航系統(tǒng)工程研究所，北京，100076；2. 中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院，北京，100076）

0 引 言

根據(jù)載人航天工程空間站階段任務(wù)安排，當(dāng)?？靠臻g站的載人飛船發(fā)生不能安全返回的故障時，地面啟動載人飛船應(yīng)急發(fā)射任務(wù)?？臻g站出現(xiàn)故障，且關(guān)鍵功能相關(guān)備份產(chǎn)品已啟用，經(jīng)評估決策后，執(zhí)行應(yīng)急發(fā)射方案。這要求在指定時間內(nèi)，全面、高效、精準(zhǔn)、有效開展發(fā)射場技術(shù)安全管理工作，需要依據(jù)應(yīng)急發(fā)射流程，確定安全管控重點(diǎn)，制定技安管理措施。

1 技術(shù)安全特點(diǎn)

應(yīng)急救援工作流程火箭基礎(chǔ)級在技術(shù)區(qū)完成測試后，以豎立狀態(tài)封存，執(zhí)行應(yīng)急值班任務(wù)。待接到應(yīng)急救援指令后，轉(zhuǎn)運(yùn)至發(fā)射區(qū)開展相關(guān)工作。整流罩、逃逸塔分別完成測試準(zhǔn)備后轉(zhuǎn)運(yùn)至發(fā)射區(qū)，船罩組合體和逃逸塔在發(fā)射區(qū)與火箭基礎(chǔ)級對接?；鸺A(chǔ)級工作線、整流罩工作線、逃逸塔工作線3條線并行開展工作，對型號系統(tǒng)技安管理提出新的挑戰(zhàn)。載人航天發(fā)射場建成已有20多年，資源有限，部分設(shè)施陳舊，設(shè)備老化，存在一定的安全風(fēng)險和隱患，須開展地面設(shè)備檢修與維護(hù)。

2 設(shè)計(jì)與實(shí)施

為有效預(yù)防和避免安全事故發(fā)生，確保應(yīng)急發(fā)射安全可靠，須提高全員安全意識，提升安全管控能力。以工作流程為抓手，制定具體的技安管理措施，重點(diǎn)關(guān)注3條工作線并行狀態(tài)下人的不安全因素和物的不穩(wěn)定狀態(tài)，有針對性地開展技安管理工作。

2.1 流程對比

a）待命火箭轉(zhuǎn)正常發(fā)射任務(wù)工作流程分為技術(shù)區(qū)工作、船箭組合體垂直轉(zhuǎn)運(yùn)和發(fā)射區(qū)工作3個階段。與應(yīng)急發(fā)射流程主要區(qū)別在飛船加注、扣罩并與火箭對接，逃逸塔與火箭對接階段；船箭塔組合體轉(zhuǎn)運(yùn)，發(fā)射區(qū)測試、射前準(zhǔn)備階段；火箭加注和發(fā)射階段。這3個階段火箭系統(tǒng)有效工作時間大幅縮短。

b）應(yīng)急測試發(fā)射流程包括：火箭轉(zhuǎn)運(yùn)至發(fā)射區(qū)和發(fā)射區(qū)火箭測試及加注準(zhǔn)備，與飛船總裝及加注工作并行；載人飛船總裝和測試，載人飛船加注扣罩（模擬加注），發(fā)射區(qū)測試發(fā)射（模擬發(fā)射）；發(fā)射區(qū)測試發(fā)射主要包括：船罩組合體轉(zhuǎn)運(yùn)至發(fā)射區(qū)，吊裝對接；飛船電池安裝；火箭飛船功能檢查匹配；發(fā)射前狀態(tài)準(zhǔn)備；火箭加注前狀態(tài)設(shè)置及火箭加注（模擬加注）；倒計(jì)時準(zhǔn)備及發(fā)射（模擬發(fā)射）。

2.2 技安工作項(xiàng)分析

應(yīng)急發(fā)射流程3條工作線技安工作項(xiàng)目分析見圖1。技安管理工作在發(fā)射流程開始時（A點(diǎn)）存在時間上的沖突；在B點(diǎn)至C點(diǎn)（a段）、D點(diǎn)至E點(diǎn)（b段）、F點(diǎn)至G點(diǎn)（c段）、H點(diǎn)至I點(diǎn)（d段）、J點(diǎn)至K點(diǎn)（e段）存在空間上并行，需要科學(xué)高效安排工作計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)流程優(yōu)化。

圖1 應(yīng)急發(fā)射流程3條工作線技安工作項(xiàng)目分析Fig.1 Technical Safety Task Analyzing Schematic of Emergency Launch Process

2.3 流程新狀態(tài)

根據(jù)應(yīng)急發(fā)射凈工作時間，結(jié)合3大任務(wù)線流程，分別制定技安管理措施，詳見表1至表3。船罩組合體和逃逸塔在發(fā)射區(qū)與火箭基礎(chǔ)級對接是應(yīng)急發(fā)射的新狀態(tài)，通過對比上述技安管理措施和1個時間沖突點(diǎn)、5個空間并行段，發(fā)現(xiàn)整流罩扣罩準(zhǔn)備至發(fā)射區(qū)對接期間，是應(yīng)急發(fā)射流程技安管控的重點(diǎn)，需要從人、機(jī)、環(huán)、管4個方面加強(qiáng)組織管理，確保萬無一失。

表1 整流罩工作線技術(shù)安全管理措施Tab.1 Technical Safety Management of Fairing

表3 逃逸塔工作線技術(shù)安全管理措施Tab.3 Technical Safety Management of Escape Tower

續(xù)表1

表2 火箭基礎(chǔ)級工作線技術(shù)安全管理措施Tab.2 Technical Safety Management of Booster Stage

續(xù)表2

3 潛在風(fēng)險辨識

3.1 人

應(yīng)急救援任務(wù)需要全天候連續(xù)作業(yè)，3條工作線同時開展工作，雖然制定了各單位每人每班工作不超過8小時的原則，但人員易疲勞，易導(dǎo)致出現(xiàn)事故隱患。另外，人員對發(fā)射區(qū)對接等新操作狀態(tài)不熟悉，事故預(yù)案準(zhǔn)備不足。受天氣、人員、協(xié)調(diào)等因素影響，新狀態(tài)下按常規(guī)流程操作可能會產(chǎn)生新的風(fēng)險。

3.2 機(jī)

執(zhí)行任務(wù)的火箭已封存半年左右，長期貯存，產(chǎn)品和設(shè)備狀態(tài)存在不穩(wěn)定因素，易導(dǎo)致元器件老化、松動、泄漏等，對產(chǎn)品和人員安全造成威脅。

3.3 環(huán)

發(fā)射場多工作線全天候24小時工作，已處于超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。有些設(shè)備設(shè)施老化，不能充分滿足應(yīng)急發(fā)射需求。大風(fēng)、沙塵等極端天氣易對產(chǎn)品、人員和操作產(chǎn)生影響，甚至造成傷害或引發(fā)事故。

3.4 管

試驗(yàn)隊(duì)專、兼職技安員人力資源緊張，協(xié)調(diào)委派困難，應(yīng)急發(fā)射專項(xiàng)安全管理經(jīng)驗(yàn)不足，工作能力和水平需要提高。現(xiàn)行發(fā)射場安全管理模式對人、機(jī)、環(huán)、管的可靠性、有效性與系統(tǒng)安全、本質(zhì)安全的要求還有差距。

4 組織管理建議

通過對應(yīng)急發(fā)射流程技術(shù)安全管理工作進(jìn)行桌面推演，提前辨識管控的重點(diǎn)和難點(diǎn)，對潛在的并行沖突項(xiàng)目進(jìn)行管理優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)流程的閉環(huán)管理和有效反饋。

4.1 流程精細(xì)化

強(qiáng)化應(yīng)急發(fā)射流程再造，將“流程管事、制度管人”的理念與應(yīng)急發(fā)射安全管理實(shí)踐相結(jié)合，以流程為基礎(chǔ)，將技安工作內(nèi)嵌至型號3條主線工作的大流程中，通過對工作項(xiàng)目的進(jìn)一步分解、優(yōu)化，重點(diǎn)關(guān)注1個時間沖突點(diǎn)和5個空間并行段期間的人員到場時間點(diǎn)細(xì)化，彈性安排崗位作業(yè)和工作流程，實(shí)現(xiàn)人員效率最大化。

4.2 崗位融合

應(yīng)急發(fā)射流程工作線多，連續(xù)作業(yè)工況多，在應(yīng)急流程實(shí)施初期，增加1～2名專職技安員，配合開展現(xiàn)場實(shí)地演練，持續(xù)優(yōu)化流程；待流程固化后逐步實(shí)現(xiàn)技安崗位的精簡。同時，積極開展崗位融合和上崗前培訓(xùn)，讓具備條件的現(xiàn)場設(shè)計(jì)師、工藝員、質(zhì)檢員等隊(duì)員任兼職技安員，協(xié)助專職技安員處理某一工段、階段時間內(nèi)的技安業(yè)務(wù)，關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)專職技安員到場，實(shí)現(xiàn)人員的高效復(fù)用。

4.3 可視化管理

在技安崗位人員緊張的前提下可利用視頻監(jiān)控、可視化終端管理等信息化管理方式，遠(yuǎn)程監(jiān)控各場地作業(yè)情況。同時結(jié)合定時到現(xiàn)場技安巡查，推動實(shí)現(xiàn)一人多管、一崗多地的“云在線”技術(shù)保障。

4.4 后勤保障

技安崗位人員需要加強(qiáng)交通和通信保障，便于在廠區(qū)通訊不便時聯(lián)系溝通，確保可以第一時間到場處理問題。

5 結(jié) 論

針對應(yīng)急發(fā)射流程，結(jié)合新技術(shù)狀態(tài)和1個時間沖突點(diǎn)、5個空間并行段，從“人、機(jī)、環(huán)、管”4個維度進(jìn)行技安工作流程梳理和對比潛在風(fēng)險分析；進(jìn)一步從流程精細(xì)化、崗位融合、可視化管理和后勤保障4個方面入手，提出有效控制風(fēng)險的組織管理建議，實(shí)現(xiàn)流程結(jié)構(gòu)、工作項(xiàng)設(shè)計(jì)與崗位替代的全生命周期優(yōu)化管理，確保技安管理工作有效性，確保提升發(fā)射場本質(zhì)安全。應(yīng)急發(fā)射技術(shù)安全管理將在更多的發(fā)射場實(shí)踐中不斷完善，持續(xù)改進(jìn)。