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精心“治未病” 全力保成功 | 五院深入开展航天器系统健壮性设计技术研究与应用

时间:2021年12月28日 信息来源:本站原创 点击:327 字体:

12月26日,由航天科技集团五院(以下简称五院)抓总研制的中国空间站核心舱机械臂,托举神舟十三号飞行乘组航天员,顺利实现第二次出舱操作。此次任务的成功是五院始终坚持“质量是政治,质量是生命,质量是效益”,坚定不移推进“三高”发展的又一次生动体现。

 

今年以来,以空间站建造五战全胜、天问一号着陆火星等为代表,五院抓总承担的重大工程任务连战连捷,为在“两个一百年”奋斗目标的历史交汇点上,奋进航天强国建设新征程、开辟“三高”发展新局面夯实了基础。五院始终牢记初心使命,心系“国之大者”,坚持型号研制与能力并重,持续推动质量提升工作,有效保证了航天器在轨安全可靠稳定运行。

 

创新风险识别模式 促系统健壮性更完备

 

近年来,五院以“一重故障保业务连续、二重故障保航天器安全”为目标,深入开展系统健壮性设计方法研究,提出了相关性故障分析、安全底线识别等方法,并形成标准体系指导实际工作。特别是针对重大专项工程型号任务,五院通过开展系统故障容限设计,制定多层级、多维度、多形式的应对措施,打造风险防控网络,阻断故障传播链条,有效避免系统级风险,显著提升了型号系统健壮性。

 

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在空间站建造过程中,五院正是科学运用相关性故障分析方法,将总体自上而下和分系统自下而上相结合,针对能源管理等五类关键功能,迭代开展相关性故障分析,从源头抓起,优化系统设计,确保了天和核心舱、天舟货运飞船、神舟载人飞船各项任务的圆满完成和后续任务顺利推进。

 

量化控制多点保障 关注细节筑牢安全底线

 

安全底线是确保系统安全的最低条件。五院针对航天器特点,基于系统关键功能,提出了结构、能源、测控和载荷(含航天员)四类安全底线的基本内涵和典型示例。在空间站建造过程中,五院针对结构安全等方面明确了安全底线的边界指标,对影响安全底线的因素进行量化控制。

 

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五院将航天器加电等初始状态的安全性作为保证型号系统健壮性的重要因素。针对空间站关键工况逐一开展分析设计,重点关注设备运行及初态建立等情况,有力地保证了空间站平台和航天员的安全。

 

冗余设计是提高型号系统健壮性的重要手段,空间站任务中,五院进一步强化关键设备冗余设计的可靠性,采用异构备份理念,配置舱段间故障重构功能;从自主健康管理、软件系统设计、在轨故障预案设计等方面开展了系统健壮性设计工作,为空间站在轨稳定运行提供有力保障。

 

后续,五院将以“三高”为行动纲领,牢记“三个惟有”,以实现高质量保证成功为支点,在全型号内推广故障容限设计技术,充分彰显“航天强国建设引领者、空间事业发展领导者”新担当,推动空间事业持续高质量发展,做到“三个一流”。



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