二、开拓进取

  • 周恩来对孟执中他们说:“你们都很年轻,卫星、火箭就要靠你们这些懂科学技术的年轻人了!”
  • 总设计师任新民说:“一定要把‘风云1号’卫星抢救过来,在某种意义上讲,抢救成功一颗卫星要比研制一颗卫星的意义大得多。”
  • 李相荣用平静的口吻对大家说:“我和大家一样非常渴望成功,我们不能因为渴望而动作变形,我们要以平常心对待明天的发射,明天一定会成功。”

抢救风云一号第二星

1991年2月15日,正是中国传统节日春节的第一天,大年初一。然而一个不幸的消息传来:“风云1号失控了!”

当“风云1号”第二星控制系统主任设计师徐福祥在电话里听到这个消息的时候,一时有些发懵了。

风云第一星在发射后的第三十九天,就出现卫星姿态失控,并导致整星失效。难道这第二星又要出现类似故障。

“风云1号”B星于1990年9月3日发射成功,当时入轨准确,图像比A星还要清晰,受到各国气象界人士一致好评。

然而,天有不测风云,正当科技人员紧张有序遥测、遥控和接收“FY-1B”的卫星资料时,1991年2月14日20时57分,运行了162天的卫星再次飞越过境,传下来的卫星云图突然扭曲、倾斜,甚至杂乱无章。

这突如其来的凶讯,震动了测控中心和国家气象局的领导、专家们,控制系统设计师徐福祥也在第一时间得知了这个消息。

西安卫星测控中心立即进入紧急状态。22时35分,卫星再次入境,他们从遥测数据中发现,“风云1号”姿态已失控,正处于严重翻滚状态之中。

星上计算机原先存入的数据大多发生跳变,用于卫星姿态控制的陀螺和喷气口均已被接通,气瓶中保存的氮气损耗殆尽。

这样,星上的推力小火箭形同虚设,失去了调控卫星姿态的正常手段。

更为严重的是,到了2月15日晨7时40分卫星重新入境时,发现在旋转翻滚状态下,卫星太阳能电池阵只有部分时间对着太阳,如果卫星的电源供应再失去,那“风云1号”就真成“死星”了。

十万火急,测控中心和卫星研制部门果断决策,立即起动星上大飞轮。

起动大飞轮,实际上是把原作它用的大飞轮当作一个大陀螺,使卫星太阳能电池阵能稳定保持向阳面,从而保证卫星的电源供应,为抢救“风云1号”创造最基本的条件。

当做好基本的准备工作后,西安测控中心开始焦急地等待各路专家们的到来。

当徐福祥得到卫星失控的消息时,根本来不及细想,只恨不得插上双翅,一步来到西安卫星测控中心。

可这时飞机已经停航,看来只有坐火车了。时不我待,他迅速登上了西去的列车。

在火车上,徐福祥一直在想,好端端的已经在天上飞了165天了,怎么会姿态失控呢?还有没有可能把它救回来呢?如何才能把它救回来呢?

把姿态失控的卫星抢救过来是极其困难的。1976年9月12日,美国一颗名叫“布洛克5D”的卫星发生了与“风云1号”相似的故障,人们经过半年的艰苦努力才把它抢救过来。

抢救“风云1号”,要比抢救“布洛克5D”难度更大。

“风云1号”每分钟的翻转速度比当时“布洛克5D”每分钟翻转速度要快。“风云1号”每天6次经过我国上空,每次最长仅20分钟,有时只有10分钟,我国科技人员只能在这短暂的时间里对卫星实施抢救,而美国在全球设有测控站,可随时对卫星进行姿态调控。

焦急的等待和毫无结果的思索让路程变得更加漫长。

有时徐福祥甚至会想到这次抢救可能会毫无结果,他百无聊赖地看着一个新疆小姑娘手里的指南针。随着小女孩手的转动,指南针的指针拼命地扭动着。

徐福祥直盯盯的看着小女孩手中扭动的指南针,心却飞到了天上。

徐福祥出生于江苏江阴峭岐乡圩塘村一个贫农家里。为了养家,在小福祥出生不久,父母就先后去上海做工,把他交给祖母带。5岁多,徐福祥就开始从事简单的农家劳动。

年幼的艰苦和远离双亲的近乎孤儿般的生活,使福祥从小就养成了自强、刻苦、勤劳的性格。当他以每个学期考试全部第一名的成绩读到小学三年级时,老师给小福祥父母写子一封信,老师说:“福祥是一块读书的好材料,你们把他带到上海去吧!”

从此,徐福祥就成了上海人。1958年他被上海五一初级中学保送到复旦大学预科班学习,这是一个世界闻名的科学家成长的摇篮。不久他成为复旦大学物理系的一名高材生。

1963年,校方提前安排他在复旦大学物理系电子计算机室实习。

此后他和老师共同研制了学校第一台电子计算机。后来国防科工委组建十五院,徐福祥成为复旦大学著名电光源专家蔡祖泉的助手,参加研制了太阳模拟器关键设备“25KW球型氙灯”。

1968年,周恩来讲的一句话“上海要搞气象卫星”,成为徐福祥生命中一个非常重要的转折点。

作为一名上海人,一所名牌大学的电子研究者,徐福祥为总理的话深深震动,从此他毅然放弃了年少时就喜爱的教师职业,走上了自己的航天事业。

从1978年直接接触卫星控制系统开始,到1990年成为“风云1号”卫星副总设计师,徐福祥走过了12年时间,12年的时间终于成就了一个卫星专家。

1989年徐福祥除了担任“风云1号”第二颗星控制系统主任设计师外,又承担了这颗星的总体主任设计师。

气象卫星是人类突破时间和空间限制、了解地球气象变化的重要工具,1960年4月1日美国最先发射了世界上第一颗气象卫星,开创了从宇宙空间探测大气的新时代,此后在近30年的时间里,美、苏联、西欧、日本等国相继发射了150多颗气象卫星,从而织成了全球气象卫星观测网。

对于中国来说,这个卫星观测网提供了很多为国民经济服务的信息,然而毕竟都是别国的卫星,别人也不会天天送免费的午餐。

中国要独立自强,就要发射自己的气象卫星。在万众期盼中,中国的“风云1号”A星、B星终于相继飞上了天空。

然而,万事开头难,“风云1号”A星仅在天空运行了39天。“风云1号”B星稳定运行165天后,却在大年初一失控了!这怎不让控制系统设计师徐福祥着急。

自从知道卫星失控的消息以后,徐福祥的脑子就全在卫星上了。

所以,当他在火车上看着新疆小女孩玩的指南针时,脑子里其实想的还是面临危险的风云卫星。

指南针为什么会扭动?是因为地球磁场作用,那能不能通过地球磁场让卫星扭动呢?

这时,一道灵光从徐福祥眼前闪过,他忽然想到了卫星上的3个电磁棒,这3个电磁棒本来是为卫星大飞轮卸载用的,既然指南针能够在地球磁场作用下扭动,那么,卫星说不定也能够通过地球磁场作用恢复正常。

徐福祥的思绪渐渐牢牢地系在卫星3根电磁棒上。

这是一个极其大胆的设想。

通电!对,通电!通过遥控对3根电磁棒不时按特定的相位通电,借助地球磁场产生与自旋相反的力矩,不是能让卫星自旋慢慢停下来吗?

想到这里,徐福祥简直要跳起来了,恨不得马上就出现在西安测控中心,把这个想法告诉每一个专家,让大家讨论一下。

当徐福祥终于来到测控中心的时候,他首先把这个想法告诉了航天部的老专家任新民。

听了徐福祥关于抢救卫星的初步方案后,任新民表示了极大的热情和关注,任新民说:

一定要把“风云1号”卫星抢救过来,在某种意义上讲,抢救成功一颗卫星要比研制一颗卫星的意义大得多。

随着各路专家的到来,大家对失控的卫星进行了共同会诊,最终确定卫星姿态系统出了故障,并一致同意采纳徐福祥的抢救方案,利用地球巨大的磁场和卫星磁力矩器相互间的磁力作用,来减缓卫星的翻滚速度,逐步把卫星调整到正常姿态。

于是,一场旷日持久的太空大抢救开始了,科技人员坚守岗位,密切注视每一条轨道,不漏掉任何一点信息。

“风云1号”B星抢救时间之长、获取抢救资料之丰富,是世界卫星发展史上少有的,仅以除夕夜到“五一节”的78个日日夜夜,559圈的全时跟踪,就发出指令7000余条。这在我国卫星抢救技术上是史无前例的。

通过几天抢救实践证明,徐福祥关于利用3个磁力矩器,与地球磁场相互作用,使卫星产生不同方向上的有效力矩,从而让卫星稳定下来的想法是科学的、正确的。

该方案实施后的第一天,卫星旋转速度就出现下降。

4月29日,“风云1号”翻滚速度降至每分钟旋转一圈。计算机数学模型仿真试验表明,这时已可以进入卫星“重新捕获地球”了。

5月1日晚,当“风云1号”再次出现在中国上空时,一串串数据和指令由测控中心发出,注入星上计算机,卫星遥感仪器的探测头终于稳定地对准了地球。

5月2日,测控中心通过遥控指令打开了星上所有仪器系统,国家气象中心立刻重新收到了清晰如初的云图。

这一天,距2月14日才78天,中国航天人再次创造了奇迹。

人类科学文明的脚步有着惊人的相似之处,事后人们发现,“风云1号”卫星的抢救方案与美国人抢救“布洛克-5D”卫星的方案,在主要原理上几乎是一致的,而美国人是在计算机模拟了上千种抢救方案中挑选出的一种最佳方案,而且用了半年时间,而中国人凭着大脑的智慧,仅用了两个半月时间就成功地抢救了与“布洛克-5D”的故障程度相当的“风云1号”卫星。

1990年5月2日,恢复常态的“风云1号”卫星又打开了气象云图发送系统,那天徐福祥成了天下第一男子,因为那无需掩饰而横流的泪水,淹没了“男儿有泪不轻弹”的千古余音。

同时中国航天史上记下了难忘的抢救“风云1号”卫星的75天。“风云1号”卫星后来获国家科技进步一等奖,“风云1号”卫星抢救技术获国家科技进步二等奖,徐福祥本人获航天部通令嘉奖。

研发风云一号第三星

1994年1月,我国著名卫星总体及控制技术专家、极轨气象卫星的开拓者之一孟执中已近60岁,围着卫星忙了几十年的他思绪万千。

尽管由孟执中领头研制的“风云1号”A星、B星先后发射成功并运行,填补了我国气象卫星的空白,表明我国已具备了研制、发射、运行、管理太阳同步轨道气象卫星的能力和条件,为进一步发展我国的气象卫星和卫星应用迈出了重要的一步。

但A、B两星先后早期夭折,对于卫星总设计师孟执中来说,记忆是刻骨铭心的。

此时,正值卫星研制队伍最不稳定的时候。孟执中想,如果自己此时离开岗位,总感觉没有把自己这一生的使命完成好。

想到自己曾有幸两次参加会议向周恩来汇报卫星的研制情况,聆听总理的亲切教诲,他就更加不能安心。

孟执中清楚地记得,1973年6月21日21时,周恩来健步来到人民大会堂湖北厅,他环视了到会的同志,观看了卫星和火箭的各种汇报图表,然后高兴地说:“大有希望。”

周总理还对孟执中他们说:

你们都很年轻,卫星、火箭就要靠你们这些懂科学技术的年轻人了!

几十年过去了,周总理的厚望依然存在孟执中的心中。

于是,在“风云1号”C星初样研制动员会上,他坚定地表示:

一定要在退休前,搞出一个圆满的结果,给党和国家及关心支持我们干航天事业的人们一个完美的交代!

这是孟执中为中国气象卫星事业许下的诺言,他是这样说的,也是这样做的。动员会后,他开始积极投身到研制卫星的事业中去……

孟执中生于浙江杭州,6岁后搬迁到鄂西一个小县城。上中学时已懂事的孟执中决定了自己一生的志愿,学工科,为发展中国的科学技术贡献自己的力量。

1952年9月,孟执中考上了武汉大学电机系,第二年又转到华南工学院电讯系学无线电专业。1958年底,他被选派到苏联科学院学习,主攻自动学及远动学。

1960年,孟执中回国参加工作,尽管当时条件非常艰苦,但不论在什么地方,从事什么工作,受到多大委屈,他首先想到的是“决不能辜负党和国家对自己的培养”。

在困难面前,他总是以饱满的热情,勤恳踏实地工作着。

在早期,孟执中曾主持建立了“东方红1号”卫星地面测控中心和台站的计算机系统,还曾负责“长空1号”卫星研制,并在星上首次采用了程控计算机。

在后来,孟执中开始主持我国“风云1号”气象卫星研制工作。在研制过程中,他提出了采用16位数字计算机的三轴稳定姿控方案,参与并组织了展开式太阳电池阵、固态润滑反作用飞轮、飞轮加磁控技术、卫星防污染技术等项目的攻关,提出并组建了我国第一个卫星磁测试实验室。

孟执中致力于卫星高可靠、长寿命研制工作,提出了卫星抗辐照加固措施和产品环境应力筛选及整星试验,决策采用固态存储器,指导和参与偏置动量轮加磁控全数字姿控系统研制。

经过几年的艰苦奋斗,“风云1号”A、B星相继升空。但其中所经历的甘苦恐怕只有孟执中自己知道。

有时,他为了让自己的后辈们少走些弯路,就会向他们讲述自己在发射风云卫星中的失败经历。

他经常讲的是一件曾经让他难堪的“塔上救星”的故事。

在当时,“风云1号”A星发射到了最关键的5小时准备阶段,一个在发射前出现过、但被忽略了的半导体栓锁现象突然复现了,所有的遥测信号都没有了。

此时,作为“风云1号”气象卫星总工程师的任新民果断决定,暂停发射,卸下卫星整流罩,在塔架上就地检查。

于是,在离地面几十米高的塔架上,孟执中等人为“风云1号”气象卫星作了一次难忘的手术。

最让孟执中他们难以面对的是,后方的中央首长一次次打来电话,询问卫星发射的进展。

每次讲到这一段经历时,孟执中用的几乎都是那句让听者难忘的话:“我当时站在塔架上,那份难堪和窘迫,真想从塔架上跳下去。”

这故事深深烙在了年轻科技人员的心里,激励着广大科技人员时时绷紧质量这根弦。

为了实现自己许下的诺言,给“风云1号”C星一个完美的结果,年近70的孟执中开始学习电脑。后来,这个故事在《新民晚报》进行了报道。他的后辈杨之浩永远不会忘记孟执中学电脑的情景。

杨之浩从“风云1号”C星开始当上孟执中的“徒弟”,自然与他接触得比较多。

杨之浩说:“前几年,他带上老花眼镜,开始学计算机,碰到问题他就向年轻同事求教。”

杨之浩坦诚地说:“一开始孟院士问的真的是很基础的问题。有时我想,如果我在孟院士这个地位,这些问题可能还问不出口呢。”

“所谓人近70学吹打,我真的觉得很感动。”很快孟执中就基本掌握了计算机编程知识,也能够经常上网查国外卫星的资料。

在“风云1号”C星的研制过程中,孟执中的压力非常大。方案设计的时候,C星用的是磁带记录器,可几次试验,单机一直有问题。

后来科技进步了,有一种叫做固态记录器的设备出现。该不该拿新设备替换旧设备,这个抉择落到了孟执中的头上。如果换了,那就是中国卫星界第一个“吃螃蟹”的。

新设备是否可靠、和其他系统是否匹配都是问题。当时反对的人很多,大家都觉得风险太大,经过几个月的试验和反复考虑,孟执中决定:换!实践证明这个决策是正确的。

在研制“风云1号”C星的过程中,作为总设计师的孟执中,一直在实践着自己的诺言,而其间的辛苦他的妻子是最清楚的。

1998年,“风云1号”C星正处于研制的关键时期,孟执中深感责任重大,神经常常处于高度紧张状态之中,因而患上严重的失眠症,有时彻夜不眠。

此时正在美国探亲的妻子及时返回家中,在她的照顾下,孟执中的病情得以减轻。

1999年5月10日C星升空。“风云1号”C星的发射升空与运行,使我国成为世界上第三个掌握此项技术并真正将之投入应用的国家。

随后,该星被世界气象组织正式列入世界业务极轨气象卫星序列,成为我国第一颗被列入世界业务卫星应用序列的卫星。

“风云1号”C星发射取得圆满成功,可是孟执中病倒了,并且开刀做了手术。

住院期间他还是闲不住,时不时就打电话询问D星的进展。而设计师、技术人员们有什么问题,也都到病房里来研究,把病房变成了办公室。

远在国外的亲人们很希望孟执中夫妇能前往团聚,安度晚年,但他实在是割舍不下为之奋斗一生的航天事业。

孟执中是多么希望“风云1号”卫星能“尽善尽美”,于是又出任了“风云1号”D星的总设计师。

研制风云一号第四星

“风云1号”A星,仅在轨正常运行了39天,“风云1号”B星,在轨累计正常运行了285天。而“风云1号”C星,不负众望,在轨快3年了,还在太空中超期服役。

如今,它的小弟弟“风云1号”D星也将要上天与它作伴了,中国的气象卫星从无到有,从一颗到多颗,使中国逐渐从信赖外国气象卫星到完全独立自主。

每当想到这些,D星总设计师孟执中激动的心情就久久不能平静。

在20年前,中国宇航代表团到美国访问时,美国人拿出一摞气象卫星图片资料,在炫耀的同时声明,只公开结果,技术上保密。

中国航天专家当时就自信地说,我们也会有自己的气象卫星。

从美国回来后,中国的卫星专家们憋着一股劲,发愤要研制出高水平的气象卫星,为中国人争气。

他们将原先已在研制的国内首颗气象卫星设计方案推倒,瞄准世界的高水平,重新开始。

经过20多年的不懈努力,中国的卫星专家们硬是靠自己的力量,将一颗颗“风云1号”系列卫星陆续送上了天,这些卫星在一些关键指标上均达到了美国水平。

“风云1号”D星的使命是接替1999年5月10日发射成功的“风云1号”C星。D星是我国第二颗业务应用极轨气象卫星,卫星的主要任务和使用要求均与C星相同。

“风云1号”C星在轨稳定运行的时间早已超过两年设计寿命的大限,但C星宝刀未老,姿态稳定,性能优良,仍在恪守职责地监视着地球及其大气层的风云变幻,发回清晰的气象云图。

2000年8月,“风云1号”C星被世界气象组织列入世界气象业务应用卫星的序列,它也成为我国第一颗为世界所接纳的业务应用卫星。

尽管“风云1号”D星的任务只是“接班”,但决不是C星的简单克隆。孟执中曾在多种场合对研制人员们说:

“风云1号”D星一定要超过C星!

由于“风云1号”C星是我国第一颗超期服役的长寿命星,开创了中国极轨卫星长寿命、业务应用的先河,对于中国卫星气象事业具有里程碑式的意义。

正因为此,C星的英名已被刻在中华世纪坛上,昭示后人,鼓舞来者。

要想百尺竿头,更进一步,D星自然得有自己的过人之处。

“风云1号”D星从2000年开始正样设计,它在可靠性设计、分析、试验等方面充分继承了C星的成功经验及成熟技术,为解决C星在轨运行中暴露的问题和薄弱环节,进一步提高卫星的稳定性,D星的技术状态作了14项修改。

在历时两年的研制中,设计人员确立了技术状态控制原则,凡是C星成功的不作任何变化,不搞锦上添花。对于C星运行中的一些问题,必须彻底进行归零,以确保D星的质量和稳定性比C星更好。

“风云1号”C星虽然口碑甚佳,但也并非没有缺点,星上电源系统的损耗器是出了一些毛病。

尤其是每年卫星轨道从有地球阴影区向全日照过渡的这段时间,卫星会“发烧”,必须每天通过调整星上相关的仪器工作来降低卫星的温度。

针对这个短项,技术人员改进了损耗器的制造工艺,经过多次试验,去除了病根,“风云1号”D星不会再有什么“头疼脑热”。

对于其他的问题,研制队伍也开展了精心细致的工作。为了D星的长期可靠稳定运行孟执中总师可谓是费尽心机。

在卫星技术阵地的厂房里,孟执中话语不多,他以自己独特的方法指挥着队员们。

技术阵地测试的每一天,他都不声不响地坐在年轻技术人员身后,轻声轻气地与他们商量着关键问题,随时进行指导和帮助。

卫星转场到发射阵地后,孟执中更是把一些关键岗位盯得紧紧的,3次星箭总检查,孟执中寸步不离地守在10号指挥岗后面,一坐就是三、四个小时。

因此,年轻人非常信赖他。他们说:“只要孟总在,我们心里就踏实”。

孟执中讲究实事求是,他要求队员们也不能弄虚作假。他十分强调测试数据必须进行“三比对”,即在基地电测试的数据必须与设计数据进行比对,与出所时的数据进行比对,与C星的数据进行比对。

一次中队会上,孟总要求大家认真进行“双想”活动,想出问题来就算立功。

在他的鼓励下,硬是找出了需要解决或需要引起高度重视的9个问题。针对这些问题,孟总组织大家提出了积极的应对措施,未雨绸缪,确保了卫星到基地后各项工作的顺利开展。

2002年5月,孟执中不顾身体的虚弱和多次胃出血,仍随“风云1号”D星进入发射场,一待就是数月。

为了照顾孟执中的身体,领导特意安排他的妻子前往照顾他的生活起居。在领导的关心和妻子的精心照顾下,孟执中的病情有所缓解。

5月5日,星箭第一次总检查,孟执中循循善诱,告诉大家这次测试的面比较广,发现问题也来得及处理,希望大家不要有负担,睁大眼睛,到测试中去找问题。

孟执中大度的胸怀,实在的话语释放了试验队员们紧张的心情。

孟执中没有什么时间看电视,如果看准是先搜索各台的天气预报。除了电视,他每天都要通过上网了解“风云1号”C星的工作状况。

辛勤的工作,终于换来了丰硕的成果。后来,当这颗倾注孟执中和全体研制人员心血的卫星飞向太空时,夫妇俩热泪盈眶。

孟执中以其在卫星研制中所做出的贡献,先后获国家科技进步一等奖一项、二等奖一项,部委级一等奖3项、二等奖2项,2000年他又获得全国先进工作者称号,2002年获何梁何利基金科学与技术进步奖。

他还受到了江泽民的亲切接见。中央的重视、领导的鼓励,更加坚定了孟执中投身中国气象事业的决心和勇气。他又在为我国新一代气象卫星“风云3号”研制工作而拼搏。

研制星载计算机系统

1965年12月,黄惟一从北京航空学院毕业,被分配到上海机电二局20所。也就是从这时候起,他与中国航天结下了不解之缘。

1976年以他为主研制成功国内第一套用计算机控制的火箭自动测试发射控制设备。

1978年该设备获全国科学大会“重大成果奖”。

作为一名技术专家,黄惟一在担任上海航天技术研究院卫星工程研究所所长后,更认为自己有责任带领全所干部职工走出一条型号研制的发展之路。

20世纪90年代中期,上海卫星工程研究所正处于低谷阶段,形势非常严峻,几乎只剩下“长征3号”和“长征4号”地面设备及箭上二次电源还在继续生产和研制,每年交付平均不到一发,每年经费最多不过1200万元。他带着几位同志四处奔波,以诚恳的态度感动了用户,终于争取到一个型号测试车的任务。

黄惟一还主动开展一些有关的预研课题的研究,争取星上计算机、箭上“推进剂利用系统”计算机和弹上计算机的研制任务。由于抓住了这一机遇,上海卫星工程研究所从此走出低谷。

星上计算机是卫星的关键部件之一,犹如人的大脑,如果大脑出了毛病必将危及卫星安全。它要求高、技术新、系统非常复杂。“风云1号”卫星方案设计的时候,A星用的是较早的固定程序计算机,只要姿控系统任何一个部件失效,系统便不能正常工作。

“风云1号”B星采用的计算机,在地平仪失效时,仍能完成姿态控制,性能上比先前的计算机有较大的改善。但因为对空间环境没有足够的认识,元器件的抗辐射指标达不到要求,在轨工作165天后,因空间单粒子效应引起翻转,后经“抢救”,姿控调整回来了,但该星没有达到预定的设计寿命。

为解决卫星在轨运行的长寿命问题,在“风云1号”C星上,由黄惟一领导设计的计算机系统采取了多项可靠性措施,并采用高可靠、抗辐射的P1750A作为CPU。“风云1号”C星上天后,成为名副其实的长寿星。

“风云1号”C星上天后,黄惟一带领课题组成员把目光又瞄准气象卫星固态记录器这一尖端项目。

固态记录器起着将卫星围绕地球运转过程中所收集到的信息储存起来,而当接到指令后又能及时将储存的信息准确地发回地面的作用,它工作的好坏是卫星成功与否的一个重要标志。

黄惟一与课题组成员,敢于走前人没有走过的路,只用了短短一年多的时间,就研制成功了达到20世纪90年代世界先进水平的固态记录器。

1999年4月,太原卫星测试厂房正在进行卫星传输系统实验,由兄弟单位研制的二维动画固态记录器发生了故障。为确保本所系统内存固态记录器质量万无一失,黄惟一带领课题组充分发挥团队精神,前后方联动,提出了《关于加强CMOS器件抗闩锁保护措施》的建议。

为了保证发射如期进行,黄惟一他们反复研究制定了4套改动方案,并由黄惟一在上海亲自指挥试验验证工作,先后否定了3种方案,最终确定了直接在模块电源输入端加限流电阻的技术措施。

该方案经专家和卫星两总系统初步评审后,认为可以实施。于是他们将固态存储器带到上海实施改动方案及工艺加固,通过了电性能试验验证及振动试验并通过了院级评审。

卫星按计划发射成功。该组研制的系统内存固态记录器成功地传回了“风云1号”卫星的全球云图,云图图像清晰,工作状态良好,运行正常。固态记录器在历经了两次在“风云1号”星上应用后,又被用于其他卫星,前景广阔。

黄惟一认为,完成任务要靠天时、地利和人和,而前两个条件本所显然没有优势,那么“人和”就更为重要了。

要迅速磨炼、锻造出一支卫星研制的精兵强将队伍,“出成果、出人才”就必须做到“人和”,这就要尊重和理解年轻人,多给他们创造成才的空间。这已成为该所型号研制成功的法宝。

在卫星整个研制过程中的33个月里,为确保任务的顺利完成,黄惟一付出了艰辛的努力。33个月里,他放弃了几乎所有的节假日,特别是“五一”、“国庆”、“春节”等长假,都成了他加班加点的“黄金周”。

33个月里,黄惟一几乎每天都在忙碌的工作之中度过,经常在数个协同研制单位之间来回奔波,把自己整个身心都扑在了上面。在办公室伏案工作,他经常忘记了回家时间。

哪里有困难、有技术关键问题,黄惟一就会出现在哪里。只要科技人员双休日加班,他一定会到现场。这种身教真是重于言教,很多科技人员都非常感动,大大地激发了大家的工作热情。

所综合测试副主任设计师黄小虎,在还担当着其他型号当主任设计师的时候,由于工作需要,组织上让他兼任实践七号卫星综合测试副主任设计师的工作。

他虽然工作很忙,但得知组织上的决定后他二话没说,毫不犹豫地投入到了工作中去。

有人问黄小虎:“你身兼两个型号工作,不多拿一份工资,图个啥?”

憨厚的黄小虎回答:“我不图什么,多从事一个型号,就能多学到一点东西。”

没有豪言壮语,朴实的语言充分体现了该型号的研制队伍是一个和谐的团队。

正是这种“人和”创造了一个又一个令人赞叹的业绩,也为中国的气象卫星工程做出了重大贡献。

艰苦打造长征四号乙

2002年5月,即将发射的“风云1号”D星比C星性能更好,卫星质量越好,对火箭的要求也越高。

“长4乙”火箭的零部件有10万多个,稍有不慎,便会功亏一篑,所以“长4乙”总师李相荣对火箭质量的追求几近苛刻。

严格的要求,换来的是优秀的质量,李相荣对“长4乙”充满信心。他介绍“长4乙”时说:

可靠性高,发射精度高,成本造价低,适应性强,能够在国内各个发射场发射各种用途的卫星。

“长征4号”乙火箭连续4发成功,本身已是火箭高可靠性的明证。随着火箭进入发射场次数的增多,在靶场出现问题的个数也由当初的18个、7个,减至2个,这在长征系列火箭中也不多见。

“风云1号”C星能够长期稳定地在天上运行并超期工作,“长征4号”乙火箭的作用不可小瞧。

由于“风云1号”C星本身没有轨道修正能力,所以要实现良好的对地观测,靠的就是发射时的高精度入轨。风云卫星发射时要求偏差不超过5公里,而“长4乙”使其入轨偏差连一公里都不到。

由于“长4乙”火箭采用了先进的小平台技术,火箭适当调整“配置”便可发射多种卫星,所以它的适应性很强。不过,由于每次发射卫星的重量、体积、轨道、精度及入轨姿态要求不同,所以箭上控制系统网络、弹道计算、飞行程序、整流罩大小都要做出相应的调整。

经过前3发的飞行试验,火箭所有的新技术均已经上天考核,为了确保此次飞行任务完满完成,总设计师李相荣率领自己的团队在提高火箭可靠性等方面又做了大量的工作。辛苦的打造,使“长4乙”火箭越来越向金牌火箭迈进。

李相荣研究员,是我国优秀的火箭工程专家及载人航天工程专家,1941年生于黑龙江省五常县,朝鲜族。

1964年,他毕业于北京工业学院,先后在原国防部五院一分院、七机部二院、上海新中华机器厂、八〇五所、上海航天技术研究院等单位工作。

1999年5月,身为“长征4号”乙火箭总设计师、总指挥的李相荣带领着发射队员们,在基地完成了对“长征4号”乙火箭的综合测试,火箭转场,准备发射中国“风云一号”C星。

5月8日,我国驻南斯拉夫大使馆被炸。李相荣当时一听到这消息,心中犹如翻江倒海,真想狠狠地回击一下。

这时香港《大公报》刊登消息说,中国将在两天内发射卫星。此时他深感肩上责任的重大,他沉着应战,一言不发,在加注现场,关注着每个细节。

10日上午,火箭托着“风云1号”C星,带着李相荣和队员们的“嘱托”,带着中国人民的志气,呼啸着直刺苍穹,它傲然地向世人宣告:

中国人民不可辱!

李相荣处处以身作则率先垂范,大家都从心底里佩服他。1988年,正值“长征4号甲”火箭发射“风云1号”气象卫星,当庞大的火箭转场时,行进的山路上忽然下起了一场暴雨。

在这前不着村儿,后不着店儿的山路上,大家拿出了事先准备好的雨布,从上到下把火箭箭体严严实实地遮盖起来。

因为火箭箭体上有许多电器插座,这些插座一旦漏进了雨水,绝缘性能就会大大下降,影响火箭的质量。为了不让狂风把雨布吹起,李相荣和大家一起站在猛烈的狂风暴雨中,死命地拽着雨布,不让它飘起。

有的同志索性爬到火箭的顶端,躺在上面用自己的身体死死压住雨布。

在这场特殊的战斗中,李相荣身为火箭的副总设计师,始终和普通的科技人员、技术工人一样,站在雨中,紧紧地拽住雨布,任这山区里冰凉的雨水把全身浇得湿淋淋的。

又有一次,火箭发射刚刚进入30分钟倒计时,指挥部忽然发出紧急警报,说是火箭上发现了异常情况。李相荣得知后二话没说,一口气冲上发射架,快步登上近10层楼高的箭体故障部位,凭着强烈的责任感和娴熟的操作技术,迅速地排除了故障。

由于在此之前他已24小时没有合眼,再加上快步登高时的奔跑,李相荣回到地面后,突然感到胸闷异常。他的老毛病,心脏病又复发了,于是他掏出了随身的麝香保心丸,可一不小心竟将整瓶药吞了下去。

发射成功后在庆功宴上,李相荣什么味觉也没了,啤酒也是水味,酱油也是水味。

后来送到了医院,医生问,吃过什么药吗?他当时什么也想不起来,直摇头。直到洗衣服时,看到了装药的瓶子,才想起自己曾吃过什么。

党的十六大召开前7天,李相荣他们要发射一颗卫星。上级领导为减轻他的压力,告诉他,如果没有成功的把握就推迟发射时间。

李相荣出于对中国航空航天技术水平的肯定和他领导的团队整体素质的信任,决定按时发射。在发射前的动员会上,李相荣用平静的口吻对大家说:

我和大家一样非常渴望成功,我们不能因为渴望而动作变形,我们要以平常心对待明天的发射,明天一定会成功。

卫星终于成功上天,从不掉眼泪的李相荣抱着同事哭了。如果你走近他、了解他,就会发现是火箭万分重要的特性造就了他的“严、细、慎、实”。

在技术阵地,产品设备恢复和系统测试时,哪里重要,哪里就有李相荣,他盯在一线现场,决不放过任何一个疑点。

连接火箭的电缆就像生命线,不能有一根电缆是虚焊和错位的,在装配时他就严格要求,用放大镜对每根电缆100%地检查。

装配人员进入火箭舱内,他又一一叮嘱手电筒必须有带子连接在手上,决不能跌落砸坏东西。火箭从技术阵地转到发射阵地,向发射塔吊装时,他始终在现场,一天下来脸晒疼了,他全然不顾。

火箭临发射前,他更加细心。他在发射塔下发现了一个操作差错,尽管及时纠正没有留下不良后果,但他一夜辗转未眠,直到举一反三,各岗位上的人员都真正重视了,他才放心。

有人说,“长征4号”乙火箭技术上已经很成熟,发射成功肯定没问题。其实再成熟的技术,还必须靠万无一失细心操作去保证。

李相荣说,俄罗斯的联盟U型火箭发射失利,这是联盟火箭的第400次发射,像这样一个相当成熟的产品竟也失利,而我国长征系列才连续发射成功了20多次,怎么可以掉以轻心。因此李相荣经常说:

任何松懈和倒退都是危险的。

一次,在“长4乙”火箭部件检查时,发现个别电缆插头脱线,有的则含有多余物,这些“小疵点”若在发射时造成短路就会酿成箭毁星亡的大祸!

李相荣闻讯后毫不手软地追查责任。当事故原因查明,是新老装配工人在交接中发生差错时,李相荣在狠狠地批评了她们之后,责令该班组立即停产整顿,以提高质量意识和管理水平。

担任插头焊接的一位女工被李相荣批评得直掉眼泪,但李相荣并没有心软下来,而是严肃地告诫她们,质量不相信眼泪,“长4乙”不相信眼泪。砸饭碗还是保饭碗,关键在你们身上。

尽管这样,他仍不肯善罢甘休,要求从管理、操作、交接手续及有关细则上找原因,进而建立健全各项制度。同时还希望大家从中吸取教训、防微杜渐。

其实这个女工心里也明白,李总批评得有道理,航天技术,失之毫厘,差之千里。后来,她在上海航天局介绍经验时,题目便是“重压之下出质量”。

装配人员进入火箭舱内,李相荣会一一叮嘱队员的手电筒必须用带子连接在手上,决不能跌落砸坏箭上任何东西。发射前做星箭总检查时,地面300多根电缆要与火箭联试,不能有一根电缆虚焊和错位,否则就很难判断到底是火箭的问题还是电缆的问题。

在装配走线时,李相荣问:“是不是每根都用放大镜进行检查了?”队员说没有。李相荣立即大声说:“不行,必须用放大镜对每根电缆插头作百分之百的检查!”

尽管“长征4号”乙火箭被国防科工委授予了金奖,火箭在技术上已经很成熟,但作为总设计师和总指挥,李相荣自从承担任务以来,天天都如履薄冰。

李相荣凭着深厚的技术功底铸剑刺天,创造了一次次辉煌的业绩,单是他“领衔”打造的4枚“长征4号”乙运载火箭,发发都漂亮地完成了使命。李相荣带队伍极其严格,队员们既“怕”他又“敬”他“爱”他。

一些曾经因设计或质量问题被李相荣“逮”着的队员说,李总抓工作简直“六亲不认”,听到这种评价,李相荣豁达地笑笑说,我的性格是航天的重压给逼出来的。说来你可能不信,我在初中男班上学时外号竟是“女孩”。

之所以从一个性格腼腆的“女孩”变成刚直不阿的“黑脸包公”,李相荣坦言,如果我不严厉,对自己就不放心,连自己都不放心,火箭怎么让别人放心?

严格的工作态度,最终成就了“长征4号”乙这一金牌火箭。

发射风云一号第四星

2002年5月15日凌晨,山西太原卫星发射中心,大战将临,往日喧嚣繁忙的黄土高原反而忽然变得静谧起来,空气中弥散着一种静穆的气息。

这一次进行的又是一箭双星发射,人们对即将升天的“风云1号”D星和我国第一颗海洋卫星充满期待。在群山环抱中的发射阵地,经过4个月的沉寂之后,期待着又一个激情的迸射。

“长征4号”乙火箭托举着“风云1号”D星和“海洋1号”卫星稳稳地端坐在发射塔上,整装待发。“长4乙”的顶部有一个“舱位”,是实现卫星搭载的“襁褓”。

为适应“风云1号”D星和海洋一号卫星发射的需要,此枚“长征4号”乙火箭增加了第二有效载荷舱,用于双星发射时支持第一有效载荷并容纳第二有效载荷。

“风云1号”D星置于直径2.9米,高4.908米的卫星整流罩内,“海洋1号”卫星在“风云1号”D星下面,位于火箭第二有效载荷舱内。外面用整流罩保护,以使卫星免受气流冲刷,在火箭通过稠密大气层后,整流罩自动被抛掉。

发射就要开始了,高原天气变幻莫测,可是这会儿发射塔架上空却没有一丝云彩,为卫星发射打开了一扇明亮的窗口。巍然屹立的发射塔架,将“长征4号”乙运载火箭紧紧地簇拥在自已强有力的臂膀里,仿佛在恋恋不舍地进行临别耳语。这是长征系列火箭第六十七次发射,也是太原卫星发射中心第十次以一箭双星的方式进行卫星发射。

7时50分,随着一号指挥员“各号注意!两小时准备!”口令的下达,封闭的发射塔架上的一、三、四、五层回转平台徐徐打开。

在距发射塔架约50多米远的一间平房里,技术人员将激光经纬仪镜头锁定在部分打开的八层东侧回转平台上的一个小“窗口”,对火箭实施精确瞄准,以便使火箭惯性坐标、发射坐标和箭体坐标三点合一。

40分钟准备时,火箭上的各种气管自动脱落,二、六、七、八、九层回转平台渐渐打开,“长4乙”乳白色的箭体展露出来,星箭组合体傲指苍穹。

25分钟过去了,两发绿色的信号弹从发射阵地打向天空,塔架和电源间的最后一批人员迅速撤离发射现场。10分钟后,两发红色信号弹掠过天际,此时距发射只有5分钟时间。

塔架100米外的地堡指挥大厅里,各系统的指挥员、设计师们坐在计算机或电视机前,目不转睛地紧盯着显示火箭和卫星各种技术状态和参数的屏幕。塔架上的摆杆已经摆开。

1分钟准备!

5、4、3、2、1……

点火!

起飞!

扬声器里0号指挥员刚毅嘹亮的声音在空气中震荡。9时50分,高原山谷地动山摇,惊雷滚滚,浓浓的烟雾从塔架底部的导流槽向上升腾。“长征4号”乙火箭喷射着一团桔红色的烈焰,向一个大力金刚一样托举着“风云”“海洋”双星直刺苍穹……

这时,一红一绿信号弹交炽射向发射阵地上空,向人们表明点火起飞成功。20秒钟后,火箭开始拐弯飞行,在蓝色的天幕上划出一道美丽的弧线,向西南方向越飞越快、越飞越远。指挥大厅里不断传来控制系统、遥测系统等指挥员们宏亮、准确的报告声,各观测站及时报出“跟踪正常”的口令:

一级发动机关机

抛整流罩

二级发动机关机……

随着“长征4号”乙火箭从太原基地发射后,一级飞行153秒后关机,分离后一子级坠落于西安市东南方约133公里处。一、二级分离后,二级主机工作122秒关机。二、三级分离后,三级飞行410秒后三级发动机关机。“风云1号”D星在三级关机后55秒与火箭分离,进入高度为870公里、倾角为98.8度的太阳同步圆轨道。

这时指挥控制中心传出了“‘风云1号’D星分离”的喜讯。至风云卫星分离后36秒第二有效载荷舱分离,再过28秒“海洋1号”卫星分离。为消除三子级箭体在轨解体产生空间碎片的隐患,火箭离轨飞行后,共底贮箱内剩余推进剂将被全部排除。至“风云1号”D星分离后230秒,三子级与两颗卫星之间的距离已达到一公里以上,火箭剩余燃烧剂和氧化剂开始排放。

几分钟后,西安卫星测控中心传来数据证实,两颗卫星相继进入预定轨道。“风云1号”D星分离入轨后,3分钟便捕获地球,卫星建立了稳定的姿态,随即星上太阳能帆板打开,开始给卫星供电。

“海洋1号”卫星在“风云1号”D星分离后63秒与“长征4号”乙火箭分离,进入870公里的轨道。两秒钟后,初始目标捕获。100秒后,太阳能帆板打开,并指向太阳。30分钟后,动量轮自动启动,进入正常运行模式。此后,经过在太空中的7次机动变轨,“海洋1号卫星”进入798公里的准太阳同步轨道。

随着饱含航天人心血和汗水的我国第四颗极轨气象卫星“风云1号”D星顺利升空,在浩瀚的宇宙中,呈现出“风云1号”D星与C星双星辉映的美好景象。D星在性能方面已经达到世界先进水平,它的成功,为中国入主世界气象卫星大国“俱乐部”又添了一块重重的砝码。

另外,我国还有两颗地球同步轨道气象卫星“风云2号”在天上运行。我国已成为继美国、俄罗斯之后第三个有两种气象卫星同时在太空运行的国家。

“风云1号”D星是我国自行研制的第一代太阳同步轨道气象卫星的第四颗星。它由遥感、传输、数据收集天线、结构、电源、测控、姿控、热控、星载计算机等10个分系统组成。卫星采用三轴稳定对地定向控制技术,设计寿命为两年。

“风云1号”D星的主要任务是获取国内外大气、云、陆地、海洋资料,进行有关气象数据收集,用于天气预报、气候预测、自然灾害和全球环境监测,还可为卫星工程和空间环境研究提供监测数据。它不仅对气象预报意义重大,对研究我国乃至整个地球的气候变化也有重要的作用。

发射获得圆满成功!顿时,黄土高坡变成了一个欢乐的海洋,鞭炮齐鸣。

在指挥大厅、观礼台上、发射场区、黄土地里,欢呼跳跃的人们互相拥抱,互祝成功,长久地期待在此刻尽情地释放……