为了“嫦娥”早奔月
——烟台航天513所研制嫦娥一号卫星10台装星设备的幕后故事
在航天领域,人们习惯用“系统工程”一词来描述航天工程的艰巨和复杂,因为任何一个环节、任何一个岗位都不容有任何闪失,否则将影响全局。
在嫦娥一号卫星研制过程中,烟台航天513所承担了10台装星设备的研制任务。
10月23日,记者来到该所,这些为送“嫦娥”早日奔月的科研人员,给记者讲述了几件“送娥”过程中的轶闻趣事。
为“嫦娥”冷落了亲人
嫦娥一号卫星中的S波段定向天线展开控制器是513所的一件新产品,高娜是它的主管设计师。在刚刚担任S波段定向天线展开控制器主管设计师时,高娜正处在和男友的恋爱过程中。每天忙碌的工作加上探月工程的严格要求,高娜很少有闲暇时间谈恋爱。同样,她的男友小宋也每天忙碌在型号任务中,两人连见面的机会都不多。
一次,高娜到北京交产品,产品刚交付完,高娜就着急订第二天回烟台的火车票,一位同事跟她说:“好不容易出来办事,你休息一天,等我办完事咱俩一块儿走吧。”高娜羞涩地说:“实在是不行啊,后天就要举行婚礼,明天必须赶回去,一下火车就得忙婚礼,家里人都等着呢。”
据513所有关负责人介绍,环境试验是产品研制过程中的一个重要环节,是验证产品的质量和可靠性的重要手段。与其他环节不同,环境试验必须在规定的时间、规定的环境条件下进行,不能中途间断和停止,也不能随意缩短时间、减少试验项目。环境试验的连续性决定了环境试验人员的工作性质,无论节假日,无论天气炎热还是寒冷,试验过程必须24小时有人值守。因为所内试验资源紧张,节假日的试验任务也排得满满的。长期的倒班工作,使试验人员节假日休假的概念越来越淡薄。
嫦娥一号卫星进行热试验的时候,正值春节放假期间,原来计划与家人、朋友团聚的计划也就泡汤了。于是,正处在“妙龄”中的试验人员便互相开着“嫦娥”的玩笑:为了让“嫦娥”早日约会吴刚,也只能冷落一下心中的他(她)了。
常替小零件当出气筒
当卫星升空之后,哪怕是一个最低级的故障几乎也是不能修复的。因此航天产品的高质量、零缺陷是其生存的重要保证。卫志刚是嫦娥一号卫星中智能接口单元的主管设计师,他的产品比较特殊,是镶嵌在中电18所电源控制器中的两个模块。别小看这两个模块,其中还装着513所自行设计的A类嵌入式软件,可以说是电源控制器的核心。
对待智能接口单元,小卫谨小慎微、一丝不苟。在产品进入电装阶段,他经常到生产现场了解产品的质量状况,稍有不放心的地方,就主动向质量师汇报,与工艺师、操作工人共同商量解决办法。有时他对产品质量的过分计较,还会引起其他人的厌烦,当面对他冷言冷语,他的心里也难受,但是总要横下一条心,替小零件当出气筒也在所不惜,依然我行我素。
据研制组的工作人员介绍,这里所有的人,对2000多个元器件的性能特点、生产厂家都如数家珍,不管是编写文件还是调试设备都抱着第一次就把事情做好、不放过任何一个哪怕是有一点点不放心之处的心态投入工作。初样产品调试发现,备机的静态工作电流比主机工作电流大2mA,但工作完全正常。按说,主、备机采用了完全对称的1:1设计,主、备机各有1000多个元器件,由于器件指标的离散性,工作电流有差别也是正常现象。但谨慎苛刻的工作习惯,使研制组不放过一点不如意的地方,他们又对1000多个元器件逐一进行了复查、核对,结果发现主机的上拉电阻比备机相同功能的上拉电阻阻值大,但符合元器件的使用要求。为了使本设备主、备机对称,他们还是对设计进行了更改。
与月食较上了劲儿
嫦娥卫星要经过38万公里的太空飞行,经过地、月转移轨道到达距月球表面200公里的环月轨道,绕月飞行一年,完成预定的探测任务。在环月期间又要经过长达两个多小时的月食飞行(月食期间月球没有太阳光照)。研制组在初样设计时,没有意识到月食过程会给卫星电源控制器智能接口单元PIU软件控制带来影响,随着系统工程的推进,这一点便成为研制组迫切需要突破的难关。
他们通过计算轨道,发现月食过程中卫星的充电控制有120多分钟,加上月食来临前卫星在轨运行的一圈时间,均可能处在阴影区。显然,常规的充电控制方式已不能满足月食过程中卫星的能源需求。研制组为此加班加点,不辞劳苦,在多方专家的帮助下,最终决定在原有软件控制模式上增加月食前充电控制模式和月食后充电控制模式,并在通过累计连续放电时间确定月食。在满足了卫星在月食过程中可测的条件下,又增加了状态和时间参数保存/恢复,确保系统切机和复位实现连续控制。
由于是第一次研制,许多问题对研制组来说都是陌生的。他们抱着怀疑的态度对出现的各种现象去假设,在一次次的试验中去求证。天道酬勤,与月食较了半个月的劲儿,终于于2005年2月27日提前一天将电源控制器交付总体,圆满完成了任务。
两个春节路上过
“重要的任务,不知为何都放在春节了。”513所的许多科研人员为了嫦娥一号卫星好几年都没过个囫囵春节。2005年春节,所里接到了去天津18所进行嫦娥卫星电源子系统联调任务。科研人员们立即收拾起简单的行李,在和同事们的一片拜年声中,嗅着新春鞭炮的烟味儿,踏上了北上的列车。
2006年1月26日晚,嫦娥一号卫星智能接口单元正样产品研制的所有工作全部完成,1月27日是交付产品的“节点”。“节点”就是命令,必须保证完成。乘火车来不及了,所里当即决定派“别克”轿车送两位科研人员携带设备奔赴天津。27日中午设备送到了天津18所,保证了“节点”按时完成。经过一天测试,设备的各项指标完全符合要求。28日下午,两位科研人员怀着胜利的喜悦返程了。一路上有说有笑,不觉已到淄博境内。这时已是晚上11点多,拐过一个弯,前面出现了大雾,愈往前走雾愈大,在汽车前灯的照射下,能见度也就十多米。好在司机老杨经验丰富,汽车稳稳地慢慢行驶,大约过了半个小时,车子终于将大雾甩在身后。老杨有了笑模样,话也多了起来,他说,这里是蒲松龄的故乡,十次路过八次雾,有“狐仙谷”之称。这老杨说起传说来也是一套一套的。凌晨2点多钟回到家,翻开日历,已是大年初一。
“嫦娥卫星即将进入发射场,在预定的时间窗口发射升空。此时我们心情激动,三年的辛勤劳作将收获果实。”513所一位老科研人员自豪地说,现代“嫦娥”将绕月飞翔,探测月球丰富的宝藏,向祖国传送胜利的佳音;我们无限畅想,有一天将遨游广寒宫,与月中仙子翩翩起舞,共同祝愿中华民族的美好未来……本报记者张坚栋通讯员术鹏苏雷