实践号科学试验卫星
1968年8月,中国“实践一号”的研制工作拉开序幕。
虽然简化了整星的研制程序,但是“实践一号”卫星又新添了许多仪器设备,所以还必须经过模样、初样、正样三个阶段的研制生产。
研制生产工作由不同的科室分工合作,共同完成。
飞行器设计部遥测室主任陈宜元,主持设计长期遥测系统和电源系统的电路部分。设计完成后,在空间研究院上海科学仪器厂生产加工。
在设计生产过程中,陈宜元他们经历了许多艰难,最终还是保质保量地完成了任务。单就长期温控系统的研制,就进行了1000多次的试验,终获成功。
总设计师孙家栋更是全力以赴,投入中国第一颗科学考察卫星“实践一号”的紧张工作中去。
按照1971年3月初发射“实践一号”的预定时间,卫星将要出厂运往发射场。在运往发射场之前,尚有大量事情要孙家栋去处理,孙家栋忙得连家都顾不上了。
“实践一号”初样星研制工作完成后,进入正样星检测阶段。在检测过程中,研究人员发现两个大的问题。
一是卫星在模拟太阳光照射卫星北极进行热真空试验时发现,附舱Ⅰ的温度比计算结果低了15度。附舱Ⅰ的遥测设备如果长期在这个温度范围,必将影响正常工作。
这时,按照发射的总体进度,已经来不及对整星的热控设计进行更改了。当时有人提出是不是可以采用孙家栋在研制“东方红一号”卫星时所采用的串联电阻方式来解决。
经过大家商讨,否决了这个解决方法。因为太阳能电池的总供电功率也仅有不到10瓦,况且已经被各系统分配无余,显然是不可能的。如果不解决这个问题,整个发射计划都有可能被拖后腿。
在这个关键时刻,孙家栋逆向思维的总体技巧又派上了用场。他眉头一皱,计上心来,提出设法把太阳的热量多吸收一点进入卫星,可以在卫星外壳体上适当角度安装两片镀金板。
在诸多金属材料中,黄金具有吸收热量多、挥发热量少的特性,这两片“耳朵”便可以将太阳的热量吸收进入卫星内部,使卫星舱内的温度变化范围控制在设计要求之内。
第二个问题是应答机干扰。科研人员通过更换合适的应答机,这个问题最终也得以圆满解决。
经过科研人员两年的刻苦攻关,我国的“实践一号”终于要出厂了。“实践一号”卫星继承了“东方红一号”卫星的外型方案,也采用72面棱球体。不同的是,“实践一号”卫星球体表面除了28块太阳能电池外,还多出了两片亮闪闪的“耳朵”,这是孙家栋的“绝招儿”。
根据研制的最初构想,这颗星的主要任务是试验太阳能电池供电系统、主动无源温度控制、长寿命遥测设备、无线电线路在空间环境下长期工作性能,以及测量高空磁场、X射线、宇宙射线、外热流等空间环境参数。
经过周密安排,试验发射的技术人员和解放军战士一起,护送着“实践一号”卫星和“长征一号”运载火箭出发。由北京到酒泉卫星发射中心是一段漫长的路,科研人员总感觉专列走得太慢了,大家恨不得一步就能跨到发射中心。
专列来到酒泉卫星发射中心后,在发射中心技术人员的大力协助下,航天试验队的技术人员马不停蹄,立即按测试计划,投入对卫星和火箭的测试工作中去。
经过大家齐心协力,终于赶在春节前把测试设备准备好了。伴随着新春的鞭炮声,大家迎来了一年一度的新春佳节。参加发射任务的人员在大年初一那天热热闹闹地吃了一顿饺子,然后,立即又回到了火箭、卫星的旁边。
当进行火箭模拟飞行试验时,控制系统计算装置的关机指令突然出现了异常。
大家通力合作,迅速查明是由于程序配电器转动产生电火花造成的。另外,连接陀螺加速度表的工艺电缆过长,也是其中的隐患。
孙家栋参加故障分析总结会,会后召集卫星有关人员开会,要求对火箭的故障进行举一反三地查找隐患,要在卫星的各个系统彻底消灭不安全因素,以确保卫星发射成功。
之后,孙家栋组织相关人员一起,对卫星与火箭进行了多个状态下的发射机与应答机无线电干扰试验。
通过试验,他们不仅掌握了无线电设备之间的相互干扰因素,而且摸清了干扰程度,为电子仪器的设计和改进提供了有益的经验。
在此基础上,为了确保卫星发射时跟踪测量的准确性,渭南测控中心又组织进行了卫星、火箭与地面测控设备的匹配模拟飞行试验,还用飞机装载上火箭和卫星的遥测、外测设备与地面设备进行校正飞行。
一个月后,“实践二号”作为我国第一颗专用于空间物理探测的科学实验卫星,被列入当时的国家计划。
以国防部五院为基础成立的第七机械工业部,责成空间技术研究院总体设计部和空间物理所,对“实践二号”卫星的探测任务、探测仪器和卫星的技术途径等进行调查研究。
根据最初的设想,“实践二号”卫星拟安排高空磁场、质子、电子、地球—大气红外辐射背景、地球—大气紫外辐射背景、太阳紫外辐射、太阳X射线、高空中性大气密度,共8个空间物理探测项目。
空间技术研究院总体设计部和空间物理所准备通过这8个项目的进行,对空间物理现象进行初步的综合性观测,为太阳活动预报和太阳活动峰年的观测积累经验,提供数据,同时,也为应用卫星提供高空物理背景参数。
除此之外,还要进行许多新技术项目的试验,有些技术试验是后来研制通信、气象、地球资源、广播等卫星提供准备的。
1973年5月,在卫星设计部主任钱骥的主持下,设计师王振寅等人进行了“实践二号”卫星方案的设计工作。经过一年多的反复研究、论证,在1974年9月,他们提出了设计方案。
根据设计方案,最终确定新的卫星是一颗物理探测兼新技术试验卫星。星上准备装载11种科学仪器。根据探测任务的需要,卫星轨道需要尽量低一些,但是轨道太低,又会由于大气摩擦增大,导致卫星寿命大大减小。
综合各方面考虑,方案确定“实践二号”的运行轨道为:近地点高度250公里,远地点高度3000公里,倾角为70度,工作寿命半年。
“实践二号”卫星有实时遥测和延时遥测两种手段。当卫星在中国上空时,可以让卫星一边测量,一边传输数据,由地面站接收,这种方式称为实时遥测。
而当卫星飞到外国的天空上的时候,中国的遥控站就不能实现跟踪,这时就要求卫星把测量的数据储存起来,再次来到中国的上空时,由地面站进行遥控接收。这种方式叫延时接收。延时接收是一种新技术,在我国卫星上是第一次应用。
当时,还确定了“实践二号”的运载火箭,是“长征一号”。这颗卫星和已经发射的两颗卫星一样,实行一枚火箭发射一颗卫星的方式。
1977年夏,经过全面权衡,科技人员们提出了“一箭多星”的设想,并建议用“风暴一号”运载火箭发射多颗“实践二号”卫星。
这就重新确定了“实践二号”卫星的发射方案,将原定的“长征一号”改为了“风暴一号”。
“风暴一号”火箭是由上海航天技术研究院抓总研制的,当时的上海航天技术研究院叫上海机电二局。该火箭的两级液体火箭,推进剂采用四氧化二氮和偏二甲肼,其主要用于发射低轨道人造卫星。
为了研制“风暴二号”,研究院付出了很大牺牲。他们研制出来的“风暴二号”具有强大的载荷能力。
实现“一箭多星”发射,需要两个条件,一是具有较大推力的运载火箭,二是要掌握稳定可靠的星箭分离技术。
当时的中国已经具备了这两个条件。“风暴一号”运载火箭具有把1吨以上的有效载荷送入近地轨道的能力,远远超过“实践二号”的重量,这在“长空一号”发射中已得到了证明。
另外,运载火箭的级间分离,整流罩分离和卫星与火箭的分离,也都多次获得了成功,没有发生任何故障。
经过科研工作者的反复论证,决定用“风暴一号”同时发射两颗卫星:“实践二号”和“实践二号甲”。
1977年底,国防科委在听取了关于用“风暴一号”火箭发射两颗卫星的技术方案后,及时召开了由有关单位参加的总体协调会。
在这次会上,科研工作者们又提出再加一颗卫星的想法。经过大家共同商议决定,又给“风暴一号”增加了一颗“实践二号乙”卫星的任务。
“一箭三星”在中国还是第一次,在当时国际上也是不多见的。为了做到一次成功,科研人员做出了很大努力。
他们首先研究了美国和苏联用一枚火箭同时发射多颗卫星的资料。经过多次论证,他们认为,在中国进行“一箭三星”是可行的,中国已经具备了这种实力,这将助于我国航天事业的发展。
这样,用一枚“风暴一号”运载火箭同时发射“实践二号”、“实践二号甲”、“实践二号乙”3颗卫星的决策便水到渠成,成为大家的共同目标。
在基本方案确定以后,有关部门便正式向火箭卫星的研制者们提出要求:
在一年或一年稍微多一点的时间,完成“一箭三星”的发射任务。
按照新方案,中国开始了“一箭三星”的伟大尝试。
1981年9月20日,天色未明,基地二号发射阵地喧闹了一夜之后,渐渐沉静了下来。天幕上点缀着几颗清冷疏朗的星星,一闪一闪,悄悄凝望着被许多架探照灯照得如同白昼的发射场。
5时28分40秒,随着发射指挥员刘德普一声“点火”口令,“风暴一号”运载火箭携带着3颗卫星,从发射台上拔地而起,熊熊火光在昏暗的天地间异常炫目。
从几十里以外的观测点望去,只见一条长长的火龙划破夜空,威风八面,伴随着像要撕裂天空一般的强大轰鸣,绝尘而去,整个场面蔚为壮观。
7秒钟后,火箭掉头向东南方向飞去,又过了大约3分钟,才从人们视野中渐渐消失了。
火箭升空后,各种雷达、遥测天线、光学设备镜头,都一齐跟随着目标缓缓转动,录取测量数据。调度扬声器里不断传出“跟踪良好”的报告。
在北京,国防科委指挥所接连收到发射中心和测控中心传送的测量数据,并在大屏幕上显示出了弹道曲线和遥测参数。
火箭起飞7分23秒,“实践二号甲”、“实践二号乙”卫星与“风暴一号”运载火箭成功分离,又过了3秒,“实践二号”与火箭分离,3颗卫星顺利进入预定轨道。
“实践二号”卫星与“风暴—号”运载火箭第二级分离后,它的4块太阳能电池帆板随即展开,与卫星平齐。卫星姿态控制发动机开始工作,使卫星绕其纵轴旋转起来。紧接着,发动机使卫星的自旋轴逐步转向太阳,并保持自旋轴与太阳方向的夹角不超过21度,实现了整星对太阳的定向。
此后,卫星顶面和4块太阳能电池在太阳光照射下,输出电能。
根据地面收到卫星发送来的遥测数据表明,电源系统完全符合设计要求。卫星上其他各分系统,也都正常工作,12台探测仪器性能稳定,双频发射机和遥测系统运转良好。
地面测控台站频频收到卫星发送回的大批实时遥测数据、延时遥测数据和调频遥测数据,并多次执行地面遥控指令。卫星反应敏捷,令行禁止,十分“驯服”。
就在“一箭三星”发射成功的当天下午,新华社对外公布了这一消息:
1981年9月20日,我国成功地发射了一组空间物理探测卫星。这是我国首次用一枚运载火箭发射三颗卫星。卫星准确入轨,各系统工作正常,正不断地向地面发送各种科学探测和试验数据。
中国航天人重整旗鼓,一路急进,终于实现了“一箭多星”发射技术的历史性突破!
这一重大的空间技术成就,不仅使中国继美国、苏联和欧洲空间局之后,成为世界上第四个能够用一枚运载火箭发射多颗卫星的国家,而且对中国航天技术的发展产生了积极影响。
“一箭三星”在空间探测和新技术试验方面取得的重要成果,很快便在随后的通信卫星发射中得到了功不可没的应用。
“一箭三星”成功后,根据国内要求,计划作了调整,上海地区停止“风暴一号”的生产和研究,集中力量研制“长征三号”的第一、二级火箭。“风暴一号”成熟的技术,融入和延续到上海后来研制成功的“长征”系列火箭中。
“风暴一号”火箭共进行了6次正式发射,4次获得成功,将6颗卫星送入预定轨道。“一箭三星”是风暴一号的第11次发射,也是它最后的辉煌。
期间,“风暴一号”在进行了部分技术改进后,还于1977年和1978年共进行过两次地地低弹道飞行试验,由酒泉基地飞向新疆荒凉的沙漠地区,成功进行了由上海研制的端头再入大气层的耐高温烧蚀考核试验,为以后我国洲际导弹成功飞向太平洋打下了基础。
“风暴一号”运载火箭的研制成果为我国航天事业作出了重大贡献,1985年,它以“液体地地战略武器及运载火箭”荣获国家科技进步特等奖。
1994年2月8日,下午4时34分,在西昌卫星发射中心,伴随着一声巨响,我国自行研制的新型运载火箭“长征三号甲”腾空而起,直奔太空。
20多分钟后,西安卫星测控中心和太平洋上的“远望号”测量船监控结果返回到西昌卫星发射中心。监控结果表明:“长征三号甲”所搭载的“实践四号”卫星和模拟星进入地球同步转移轨道,首次发射试验取得成功。
霎时,西昌卫星发射中心一片欢腾,为研制“长征三号甲”运载火箭和“实践四号”卫星而付出心血的科学家们,脸上露出欣慰的笑容。
“长征三号甲”是专门为发射我国新型通信广播卫星而研制的新型运载火箭,它在“长征三号”运载火箭的基础上,采用了多项先进技术,火箭的运载能力由原来的1.4吨提高到2.5吨。这次运载“实践四号”,是这种火箭的首次发射试验。
“长征三号甲”所搭载的“实践四号”卫星,是中国科学院空间中心的卫星,卫星上装有6种探测器,用于空间环境探测和进行环境效应试验。几天以后,“长征三号甲”所搭载的“实践四号”卫星向地面发回了一系列的数据。
“长征三号甲”首次发射成功后,国务院和中央军委立即向西昌卫星发射中心发出贺电。贺电说:
“长征三号甲”新型运载火箭的发射成功,对于实现我国新一代应用卫星发展战略目标,扩大航天领域的对外交流合作,必将产生重大而深远的影响。
早在1982年,具有远见卓识的中国航天人就已经在认真思考中国运载火箭下一步发展技术和规划问题了。航天人相继提出《长三甲火箭方案论证及运载火箭规划》、《关于长三甲火箭研制方案的报告》等专题技术论证资料。
原航天工业部于1985年9月18至19日把“长征三号甲”火箭提到议事日程,讨论了“长征三号甲”火箭技术指标和技术途径问题。
原航天工业部向国务院上报了《关于加速发展航天技术的报告》,提出开展“长征三号甲”火箭、“东方红三号”通信卫星、“风云二号”气象卫星、“资源一号”探测卫星的研制。
1986年5月3日,国防科工委发出《关于迅速开展广播通信卫星工程研制建设工作的通知》,“长征三号甲”火箭发射在“东方红三号”卫星被根据这些决定,航天科技集团公司中国运载火箭技术研究院1986年秋初步组建了“长征三号甲”火箭研制队伍,拉开了“长征三号甲”火箭研制工作的序幕。
1986年3月31日,国务院以“国发[1986年]41号”文件转批全国各省市、自治区,同意航天工业部提出的“一箭三星”规划,命名为“862”工程。
进入20世纪90年代,中国电视、广播、通信事业遇到严重的困难,原有的卫星已到期,而还没有新的通信卫星上天。十万火急中,国家启动巨额外汇租用“中星五号”缓解当时紧张的局势,同时,也把期待的目光转向中国运载火箭技术研究院,要求加快新一代大推力运载火箭的研制速度,为发射我国第二代大容量长寿命广播通信卫星“东方红三号”提供运载工具。
时势造英雄,重负建伟业,为了“长征三号甲”火箭的成功,研制队伍历经了8年的艰苦鏖战,一个个不眠之夜,一次次过关夺隘,一场场拼搏会战,至今历历在目,刻骨铭心。
“长征三号甲”火箭三子级动力系统试车是为首次发射铺平道路,奠定基础的一战。“长征三号甲”火箭研制队伍的指挥者在三子级动力系统试车中果断地进行风险决策,创造了利用一发三子级火箭竖在试车台上连续进行3次点火试车的记录,在实施过程中还决定在试车台现场对三级YF-75氢氧发动机进行氢泵与氧泵的更换工作,如此大胆的决策既赢得了一年多的研制周期,又为国家节省了数以千万计的研制经费。
3次试车是在1993年1月到4月进行,试车台位于突兀的山头,数九寒天的日子里,塔上的最高温度只有零下5,参试人员在野外作业,大都冻得感冒发烧,但他们刚打过针吃点药又坚持上岗,在异常艰苦的环境下认真地安装各种导管,检查各种仪器,操作各种按钮,从没有人叫苦抱怨,百余名参试人员连续奋战4个多月,放弃元旦、春节两个传统假日与家人的团聚。经历了两次点火失败的考验,咬紧牙关,终于在第三次试车中取得成功,闯过了研制道路上的一大难关。
1994年2月8日,是中国航天史上一个浓墨重彩的日子:“长征三号甲”火箭在青山环绕的西昌卫星发射中心进行首次发射,成功地把“实践四号”科学探测卫星和一颗“夸父一号”模拟星送入预定轨道,实现了具有国际标准的一箭双星发射。这标志着我国运载火箭技术及运载能力有了大幅度的发展提高,展示出我国具有发射高轨道重型通信卫星的能力,为迎接我国广播通信卫星应用事业崭新历史阶段奠定了坚实的基础。
2008年10月25日一大早,各路记者纷纷涌入指定地点,准备为中国“实践六号”卫星发射作现场报道。因为就在这一天,我国“实践六号”03组卫星就要发射升空,从而取代2006年我国成功发射的“实践六号”02组卫星。
在担任“实践六号”发射任务的太原卫星发射中心里,寒冷无风,一切都在发射人员的紧张有序中进行。湛蓝的天空上,没有一丝白云,开阔的山地间,除了投入工作的车辆人员、传来的发号施令外,几无声息。这是战斗前的准备,在场内观看的记者们也受到感染,感到全身紧张。
8时15分,发射开始进入倒计时状态。随着航天发射工位自上而下,层层打开,“长征四号乙”运载火箭的雄姿渐渐展现在人们的视野中。
10分钟准备……
5分钟准备……
5、4、3、2、1
点火!起飞!
9时15分,伴随指挥员的口令,一声强烈震耳的巨大轰鸣骤然响起,随之,隆隆声山呼海啸,橘红色烈焰升腾扩散,火箭腾空而起,直冲蓝天,飞向遥远的天际。
这是我国航天卫星发射中又一激动人心的时刻,也是太原卫星发射中心为我国航天事业做出的又一个重要贡献。
记者们站在发射工位对面,距离发射现场只300多米的高处,目睹了这一震撼人心的场面,经历了这一激动人心的时刻。
西安卫星测控中心传来的数据表明,“长征四号乙”运载火箭飞行约11分钟后,“实践六号”03组A星与火箭分离。继续飞行约1分钟后,“实践六号”03组B星与火箭分离。两颗卫星均相继成功进入预定轨道。
这次发射的“实践六号”03组卫星,是太原卫星发射中心新的航天发射工位建成后首次投入使用。这次成功发射,标志着太原卫星发射中心航天发射能力实现新的跃升,综合技术能力已进入航天发射先进行列。
为完成这一国家级重点建设项目,太原卫星发射中心争分夺秒,集中攻关,只用10个月便完成了按常规进度需要一年多才能完成的艰巨任务。这次为圆满完成“实践六号”03组卫星的发射,他们又先后攻克十几道技术难关。
终于成功了,基地发射人员都高兴地欢呼跳跃起来。庆祝的鞭炮声在发射场回荡。
9时23分左右,在湖北省竹山县得胜镇八道村上空突然传来四声炸雷般的巨响。村民当时还以为发生地震了,赶快往平坦地方跑,再往空中一看,一个巨大的东西快速地往前飞去。
接着,一个有办公桌大小的黑色东西坠落在村委会后山上,眨眼功夫,又一个黑色的东西从头顶上空滑过,坠落在村委会前面的一个山沟里,二者相距不到1.5公里远。落地时发出很大声响,把地面砸了一个两米多深的大坑,还冒着烟。
12分钟后,守候在陕西白河县的太原卫星发射中心工作人员很快赶到了现场。工作人员说,坠落下来的是火箭发动机,坠落的位置与火箭发射前测算的位置一模一样,一点也没有偏差,真是“完美的一坠”。
工作人员通过卫星定位技术,准确记录了火箭残骸坠落位置等数据,并处理好残骸,完成了收回任务。
至此,我国的“实践六号”03组卫星发射任务,已经圆满结束。
2002年8月,我国的“实践七号”卫星正式立项。
当时有关部门要求“实践七号”的研制工作必须赶上2005年年中进行发射。根据上级指示,42岁的侯建文担当起实践七号卫星总体及各有关系统的设计、研制、试验、攻关等工作。
那是1983年,侯建文从哈尔滨工业大学自动控制专业毕业后,就进入上海航天技术研究院卫星工程研究所工作。当时,社会上流传着这样一句话,“搞导弹的不如卖茶叶蛋的”,但侯建文仍义无反顾地投身到了航天事业。
别人问为什么,他回答说:
是航天事业吸引了我。
从此,侯建文在航天行业一干就是几十年,在自己的航天生涯中,他一次次地攻克技术难关,一次次地解决卫星总体和卫星有关分系统设计和试验中的难题,终于逐渐成长为一名卫星总设计师。
侯建文在上海航天技术研究院工作期间,首先承担的就是我国风云一号卫星控制系统的研制工作。
根据微型计算机在科研开发中应用日益广泛和深入的趋势,侯建文独立研究、开发了用微机进行卫星控制系统的数学仿真、系统设计、软件开发的计算机应用技术,并首次成功地应用于“风云一号”卫星上,解决了卫星非线性控制和太阳帆板挠性复杂动力学的控制及仿真技术难题。
在研究解决卫星动力学及控制问题中,侯建文针对无推进剂燃料的特殊要求,专门设计了利用磁控制进行卫星姿态捕获和控制的仿真软件及试验方案,解决了卫星从翻滚状态到三轴稳定理论和验证试验问题,为开发卫星的抢救技术奠定了基础,该成果获得国家科技进步二等奖。
在参加“风云一号”A、B两颗卫星控制系统的设计和研究中,侯建文通过潜心研究和反复试验,在国内首次解决了极轨卫星三轴稳定零动量控制的关键技术问题,并获得航天工业部科技进步一等奖。
1990年至1999年,侯建文先后在509所和812所全面负责卫星姿态控制系统的技术设计、技术攻关和工程研制。当时,“风云一号”C气象卫星正处于研制的关键阶段,该卫星在A、B两颗卫星基础上进行了重大技术改进和创新,重点解决A、B两颗卫星的技术基础落后、可靠性差、寿命不够长的问题。同时,跟踪90年代国际技术水平,使系统在自主化管理与自主化控制技术上有创新,确保C卫星在无人维修及空间环境下连续两年稳定运行。
为此,在侯建文的带领和组织下,专门研究开发了四项比国外同类卫星控制技术更简单、更可靠、精度更高的新技术,同时研究和开发了六项国内同类卫星控制技术上居创新和领先水平的技术。这些关键技术的攻关和突破,为“风云三号”卫星工程的研制铺平了道路。
2000年,侯建文勇挑重担,负责了“实践六号”卫星姿态控制系统研制工作,实现了从一员能征善战、攻城拔寨的“虎将”,到运筹帷幄、决胜千里的“帅才”的转变。他的人生,翻开了新的一页。侯建文又担当起“实践七号”卫星总体及各有关系统的设计、研制、试验、攻关等工作。
实践系列卫星是国家对地球环境和空间环境等重大决策目标进行探测研究的试验型卫星,要求新、技术难、时间紧、责任大。
特别是“实践七号”卫星,要求3年就要上天,在卫星研制领域摸爬滚打近20年的侯建文,非常清楚自己作为该卫星的总设计师肩上的担子有多重。
在技术上,“实践七号”卫星没有预研基础,虽然在立项时有充分的技术论证,但毕竟该星的姿轨控、推进系统、星敏感器是上海航天技术研究院头一次研制,而其有效载荷、稳速阻尼展开机构和大面积对地遥感机构系统都属于国内第一次干,要在短时间里拿出成果,难度很大。
在时间上和经费上,由于立项紧急,都不很充裕;在人员上,队伍新建,而且相对年轻,经验不足,就连主任设计师队伍中,有近80%的同志没有完整地经历过卫星研制的全过程。此外,还要面对多型号并举、进度质量并重的形势。所有这些难题只有靠自己来解决。
面对困难和挑战,侯建文知难而进,迎难而上。他带领一支年轻的科研队伍,开始了艰苦攻关。自立项以来,侯建文始终全身心地投入到卫星的研制工作之中。他精心主持确定了卫星总体方案、各分系统方案、地面大型试验方案、飞行试验方案等。
为了保证节点进度,侯建文狠抓设计源头,要求设计人员一定要吃透技术、吃透状态、吃透规律,确保产品方案设计不出现反复,确保研制过程不颠覆。
与此同时,侯建文还给自己约法三章:一是工作日清日毕,当天工作不过夜;二是第一时间赶到问题现场,查找原因不过夜;三是及时处理问题,解决问题不过夜。
就这样,侯建文不仅抓紧每一分一秒,甚至是“白天不够夜里补”,更别说双休日了。33个月里,他几乎每天都处于高度紧张而忙碌的工作之中,每天都在数个协同研制单位之间来回奔波,每天都要到晚上十一二点才回家。在那一段刻苦攻关的日子里,“今天有事,晚点回来”成了他给家里打电话最惯常的语言。
侯建文全身心地投入、呕心沥血般地付出,其他科研人员都看在眼里、痛在心里,但大家都明白,确保卫星研制成功,才是对他最大的关心、最好的安慰。
就这样,在侯建文和“两总”系统模范表率作用的带领下,整个研制队伍发扬航天精神,通过苦干和巧干,终于使卫星按计划出厂、发射和在轨运行,并按时交付用户。
质量就是效益,质量就是进度,质量就是生命。对待质量,侯建文毫不含糊,总是严格要求各级岗位人员做到以工作质量确保产品质量,并深入基层单位,深入试验现场,指导试验工作,掌控试验的具体情况;亲自指导每一个产品质量问题的归零工作,甚至为了让问题早日归零,在工作现场连续多天不回家。
在整星热真空试验中,侯建文和研制人员一起通宵值夜班,第二天试验顺利完成,大家回家休息,他却又到相关单位去协调技术问题了。当时,同志们劝他回去休息休息。他却说:“看到问题解决了,我的心定了,用不着休息了,而且很兴奋,睡不着。”
为了保证卫星的控制精度,在姿轨控分系统上使用了星敏感器。由于研制经费少,星敏感器不可能从国外进口,而国内又没有小型化的成熟产品。
这种情况下,侯建文为星敏感器的研制论证跑遍了国内有关的高校和科研机构,与设计人员一起论证产品设计方案、元器件的精度和可靠性。
那段时间里,为了取得第一手的试验数据,侯建文经常与课题组成员一起,晚上开上几个小时的汽车,到没有城市灯光的郊外观星,彻夜无眠。
在他的领导下,星敏感器课题小组用不到两年的时间就研制出两套性能、精度满足使用要求的正样产品。
对于严格管理,侯建文有自己的看法,“现在抓得紧、抓得严,今后就干得快、干得易,将来成功就到得早、到得好”。
的确如此,“实践七号”卫星在初样阶段出现的100多个技术和质量问题,在全体研制人员补课归零以及研究院其他型号队伍的支持帮助下,历经3个月得以全部解决;在正样研制阶段出了10个问题,其中1个问题经过研制人员10天8夜的连续奋战终于得以解决。到发射场后,再也没有出现过一个问题。
严格按照“标准”做,严格按照“程序”办,严格按照“要求”干,不仅提高了产品质量和工作质量,更使研制队伍在边学边干中日趋成熟,逐渐养成了严慎细实的作风。
“出成果、出人才”,是侯建文完成任务的双目标。他一向认为,通过承担和完成艰巨的任务,可以迅速磨炼和锻造一支卫星研制的精兵强将队伍。
“实践七号”卫星的研制队伍是一支年轻的队伍,平均年龄不到40岁,有干劲、有冲劲、可塑性强,但必须加强引导和指导。在各项大型试验前,侯建文总要和卫星总指挥一起作动员,反复叮嘱,明确各项工作要求;同时通过制定各项规章制度,进一步加强队伍的管理。
一支队伍能否打硬仗、打胜仗,组织纪律性是关键。对年轻人,侯建文总是严格要求。有一次,他在20时到一个单位检查工作,发现本该加班加点负责攻克难关的副主任设计师不在场,他非常生气。立即通知这位刚进单位两年多的年轻博士赶到单位,并对他进行了严肃的批评。
侯建文的严厉,深深震动了年轻博士的心,自此以后,该同志在单位的附近租了一套房子,每天都干到深更半夜,不敢有丝毫马虎,终于为“实践七号”攻克了许多技术难关。
33个月的拼搏,终于使这颗卫星按研制进度出厂,经在轨测试,卫星各项技术性能指标良好。33个月完成一颗卫星从方案设计到整星出厂,这不但创造了上海航天卫星研制周期的新纪录,在国内也不多见。侯建文因此也受到组织的表彰和同志们的赞扬。
但侯建文却不认为这是自己的功劳,他说:
是同事支持了我,是组织培养了我,是事业激励了我。
侯建文用朴实无华的言语,表达了对航天的热爱、对事业的忠诚、对组织的信任和对团队的友爱。
“实践七号”终于按时出厂了,侯建文激动地期盼着它的成功发射。
2005年7月6日清晨6时40分,酒泉卫星发射中心的天还未大亮,朦胧的晨雾像轻纱一般笼罩着恬静的大地。
突然,沉寂中爆发出轰鸣,如繁密的响鼓震动着人的心胸,原本安静矗立于高大发射塔之中的“长征二号丁”运载火箭,喷出熊熊烈焰,缓缓拔地而起,稳稳地托着“实践七号”科学试验卫星,离开地面。它越来越快,越来越快,宛如刺向苍穹的利剑,直冲云天,在湛蓝的天幕上留下一道优美的弧线。
星箭分离
卫星捕获地球
卫星姿态工作正常
太阳帆板展开,电源系统工作正常
相机打开,有效载荷工作正常
大约12分钟后,从西安卫星测控中心传来的数据证实,卫星被准确送入预定轨道。
成功了,成功了!
在欢呼雀跃、激动万分的人群中,“实践七号”卫星总设计师侯建文却心潮起伏,难以平静。多少次临难履险,多少次攻关归零,多少次成功失败,多少次徘徊反复,万千思绪化为两行热泪,滚烫而不由自主地滑过他的面庞。
和侯建文一样激动的还有基地的发射人员,对于这些人来讲,每一次发射都是新的挑战。
“实践七号”卫星是基地今年发射的第一颗试验卫星,技术新、状态新,且发射窗口只有短暂的几分钟,这对发射试验能力是一次严峻考验。
基地上下全力以赴,精心备战,采用数学模型融合算法开发出“智能处理软件”,编写了200多个程序,仅编码语句就多达两万多条,终于赶在5月前,便使系统投入运行。
光电经纬仪是重要参试测控设备,某型号光电经纬仪由于超期“服役”,微机控制系统运转失灵,经常“死机”,严重影响试验任务的完成。为使设备“起死回生”,指挥控制站成立了由黄世军、陈辅锋、刘德明等9人组成的攻关小组。一个多月后,一套10万字的改造总体技术方案和可行性论证方案,顺利通过专家评审。
由于此次任务射向与以往完全不同,雷达测量站根据理论弹道进行跟踪演练时,发现基线塔对雷达设备某个重要时段的跟踪有影响。基线塔体积庞大,不可能移走。他们制定出新的跟踪方案,对中心综合弹道方案和安控信息源作出相应调整。
走进卫星发射场,凡是重点场所、醒目位置,均张贴或悬挂着有关质量建设的横幅和标语。东风电视台天天播放着“质量在我心中”专题节目。“航天发射典型事故警示录”令人触目惊心,广播里的质量格言警句振聋发聩。总之,对于基地工作人员来说,质量就是一切,就是他们事业的根本。
在几十年的科研实践中,中心形成了“三检查、五不操作”,“不带问题转场、不带疑点上天”,“集中控制、分级负责、透明管理、归零处理、表格化控制、阶段评审、回想预想、复核复查”等一系列质量控制方法。今年,基地确立了“零缺陷”的质量管控目标,按照组织指挥零失误、试验文书零疏漏、地面设备零故障、技术状态零失控、测试操作零差错、数据判读零遗漏、试验产品零疑点展开工作。
“千方百计发现问题,千方百计解决问题”,在发射场,抓质量成了每个人义不容辞的责任。他们查找并解决测发、测控、勤务保障系统参试设备故障和问题263个,试验产品个别质量问题,确保了设备不带问题参试,星箭不带疑点上天。
卫星空运至机场后,还要经3个多小时的公路运输方能到达发射场。由于戈壁滩昼夜温差大,来往车辆多,导致发射场通往机场的水泥路这里鼓出一个“包”,那里凹下一个坑,多处破损“毁容”。而卫星十分“娇气”,轻微的颠簸都可能损伤其元器件。勤务站接到“紧急修路”命令后,迅速出动40多名官兵进行抢修。
炎炎烈日下,施工官兵挥汗如雨,他们先用气割机将“鼓包”处水泥割开,撬至路旁,再用铁镐刨开地基,一点点浇铸水泥混凝土,抹得跟路面一样平。经过一个多月的奋战,终于将长达73公里的破损路面“摆平”。
航天发射离不开气象保障。为了确保试验任务的顺利实施,中心气象人员详细统计了发射场1981至2004年共24年间7、8月份各类气象要素,重点对夏季高温、降水、雷电、对流性不稳定等进行分析。掌握发射月份气象演变规律,动用雷达、地面电场监测预警系统等先进设备进行危险天气情况观测。每天一次的气象会商全员参加,雷打不动。
由于气象保障有力,不仅确保了火箭、卫星、整流罩转运、吊装安全无误,而且确保了火箭在时间短暂的“金窗口”一飞冲天。
半年多的精心备战,一个多月的团结拼搏,终于赢得了这场开局之战。
看那火箭腾飞的轨迹,化成了万众一心的理想彩虹;听那震天的轰鸣,变成了千万双手奏响的胜利凯歌,航天人都流下了激动的泪水。