作者:秦志伟 来源:中国科学报 发布时间:2020/9/22 20:31:03
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“我们应该叫‘北斗战神队’!”
“弘扬新时代北斗精神,助推创新院跨越发展”专题报告会举行

 

“还叫北斗团队吗?我们应该叫‘北斗战神队’!”9月18日,中国科学院微小卫星创新研究院(以下简称卫星创新院)院长、北斗三号卫星系统总指挥龚建村在该院举办的“弘扬新时代北斗精神,助推创新院跨越发展”专题报告会上说道。

今年7月31日,北斗三号全球卫星导航系统正式开通,标志着我国建成的独立自主、开放兼容的全球卫星导航系统可以为全球用户提供服务。

历时11年,这支“北斗战神队”攻克50余项关键核心技术,推进500余种器部件国产化研制,实现核心器部件国产化率100%,先后完成12颗北斗导航卫星的研制和发射。包括他们在内的、参与北斗系统研制建设的全体人员在具体实践中,培育了新时代北斗精神,即自主创新、开放融合、万众一心、追求卓越。

“新时代北斗精神与‘两弹一星’精神和载人航天精神是一脉相承的,具有鲜明的时代特色。”龚建村说。

从“保三争二”改为比肩超越GPS

在7月31日举行的北斗三号全球卫星导航系统建成暨开通仪式上,卫星创新院副院长、北斗三号卫星系统总设计师林宝军受邀参加。随后,林宝军赋藏头诗一首:

自主铸就北斗星,创新擘画玉汝成;

开放彰显乾宇志,融合时空谋共赢。

万众抗疫同舟济,一心相异退群声;

追求普惠华夏愿,卓越湛卢献和平。

藏在每句开头的正是新时代北斗精神。林宝军在专题报告会上介绍,他更喜欢用湛卢剑比喻北斗,“这是一把仁者之剑,中国北斗,不是为了称霸世界,而是要造福全人类”。

2009年9月18日,林宝军从北京“转场”来到上海,担任北斗三号卫星系统总设计师。虽然他曾任神舟飞船应用系统副总设计师,但北斗三号卫星系统的设计又是一个全新开始。2011年10月,中国第二代卫星导航系统重大专项试验卫星工程启动。“首发星是最大考验,那时的压力非常大。”林宝军介绍,因为有上百项关键技术等待他们去研发。

但他们并没有被吓倒。当时这支队伍只有81名成员,平均年龄31岁。“大部分人是第一次干,大家信心满满的像是打了鸡血。”林宝军说。

北斗三号卫星系统地面试验验证主任设计师李绍前在2012年8月加入这支队伍,在他看来,“初生牛犊不怕虎,前面哪怕是刀山火海,我们也想去闯一闯。”

2015年3月30日,具有里程碑意义的新一代北斗导航卫星首发星成功发射,这既实现了中科院在导航卫星领域的“破冰”之作,也标志着北斗卫星导航系统从区域走向全球。

“我们用了三年零三个月的时间,干了美国人二十年才完成的任务。”林宝军激动地说。更为关键的是,“立足于国人自己的技术把北斗完成,中国人的大厦不能建立在别人的地基上”。

其间,这支队伍通过技术创新,攻克了53项关键技术,取得了“功能链”设计理念、基于相控阵的Ka星间链路技术、无缝切换时频基准、龙芯CPU等多项创新性突破,实现关键器部件100%国产化,彻底扭转了卫星关键器部件依赖进口、受制于人的局面。

首发星成功后,林宝军至今仍记得这样的一段评价:中科院的加入,有力推动了导航技术的跨越发展,优化了工程管理,给惯性航天模式注入了新的活力,丰富了导航理论,使北斗的目标从“保三争二”,改为比肩超越GPS。

与此同时,一支勤于学习、勇于创新、敢于挑战、善于合作、敢于奉献的北斗“战神队”也逐渐形成了。

导航团队 卫星创新院供图

“我们来想办法”

北斗三号卫星系统的重大技术创新之一,就是采用长征三号运载火箭加远征一号上面级,将卫星直接送入目标轨道。“卫星等于乘了一辆太空摆渡车,不需要携带大量推进剂,用不到1吨的重量,实现原来3吨卫星的能力。”李绍前解释道。

然而,最初这个方案却因为技术跨越过大,饱受质疑,几乎搁浅。

这支年轻的队伍就想挑战不可能。面对太空冷黑的环境,星上设备温度会下降至零下70度,不能正常工作。单纯靠蓄电池进行加热,又负担过重。

最开始,他们的热控设计是“烙饼”的方案,但效果不好。北斗三号卫星系统热控主任设计师李锴提出了另外一种方案,“烤香肠式”的方案,实现了目标。最终,地面试验验证和热控“两家”联合把难题解决了。

很快,他们又遇到了更大的“拦路虎”。卫星和上面级解锁,分离面冲击将达到2800g的量级,而卫星设备抗冲击指标最高才1000g。在火箭与卫星的接口协调会上,有人当场表示这行不通。但如果回到卫星不搭“太空摆渡车”、自带燃料变轨的方案,将严重影响系统的建设进程。

创新陷入了困境!这支队伍主动请缨,“我们来想办法”。在他们看来,办法总比困难多。

于是,北斗三号卫星系统结构主任设计师安洋带着团队四处寻找问题的解决方案。功夫不负有心人,他们最终使到达星上设备的冲击量级大大衰减,给乘坐远征一号摆渡车的导航卫星定制了“安全座椅”。

设计提出了,仿真结果也有了,可这种设计究竟行不行?还得试验结果说了算。

接下来是分离冲击试验,成败在此一举。火工品爆炸螺栓起爆,悬吊着的星箭对接框应声而落,设计师们都冲到数据处理屏幕前看数据。短暂的宁静后,现场响起掌声。又一个“拦路虎”被他们拿下了。

“这样的拦路虎,我们还遇到了很多。”李绍前表示,但他们都逐一攻克了。

首发星成功并不代表任务结束,组网密集发射计划接踵而至。“所有人被分成几组轮流上,测试排班表中不分白天和黑夜,计划调度表里没有工作日和节假日。”李向前介绍说。

对于北斗三号卫星系统综合测试分系统副主任设计师王亚宾来说,2017年至2018年卫星密集发射期让他记忆犹新。“这一年卫星累计加电时长7582小时,相当于每天20.77小时。”他表示,他们要对40000多参数进行判读,每天要分析比对约10G的数据。

“如果把这些数据打印出来,摞起来的厚度高达400多米,相当于东方明珠的高度,而这仅仅是一天的工作量。”王亚宾说。

导航卫星真空热试验_meitu_3.jpg

导航卫星真空热试验  卫星创新院供图

万里长征成功迈出第一步

李绍前、李锴、安洋、王亚宾以及北斗三号卫星系统总体副主任设计师王丹、结构与机构主管设计师解放等,平均年龄只有30出头,但已担当重任。而他们身边仍有前辈们身体力行。

年逾六旬的沈学民原本要退休了,但当知道这支队伍需要他的那一刻,沈学民仍义不容辞地担任起北斗三号卫星系统副总设计师。

每次直播卫星发射时,“局外人”焦急等待着,但他们“局内人”非常忙碌。按照导航卫星的飞行程序安排,卫星发射前50分钟需将卫星与地面测试连接的脱落电缆插头及火工品星表插头拔掉。此时,卫星位于发射塔架的最高处,离地面高达70米,相当于楼房20层的高度,拔完插头后又要在5分钟内,通过简易的步梯快速撤离现场。

因为发射前要求静默,所以没有电梯可以辅助。而此刻,火箭就在脚下冒着“白烟”随时待命发射,这对人的身体和心理都是极大挑战。

为确保任务的顺利完成,沈学民从第一颗导航星开始,每次发射都是亲自率队上塔。沈学民对年轻的成员说:“我年纪大了,万一有什么突发事情,你们先撤,我断后。”

雷锋日记上有这样一段话:“一个人的作用,对于革命事业来说,就如一架机器上的一颗螺丝钉……螺丝钉虽小,其作用是不可估量的。我愿永远做一颗螺丝钉。”北斗三号卫星系统总装技师许国平把雷锋的这句话,抄写在了工作记录本上。

“我们都说,只要队长(许国平)在现场,大家就放心。”解放说。而在自己岗位上做一颗永不生锈的螺丝钉,也成为这支队伍每位成员的追求。

在专题报告会上,上海市科技党委书记刘岩,中科院上海分院分党组书记、副院长李正华等纷纷为这支“北斗战神队”点赞,也有不少人被这种精神感动而流下了泪水。

“又见北斗,北斗群星闪耀,中国梦想越飞越高;又见北斗,北斗中国制造,复兴的步伐一路领跑。”专题报告会最后,这支“北斗战神队”的年轻成员用歌声表达了对北斗工作的热爱、对航天事业的赤诚和对祖国未来的憧憬。

“北斗三号全球卫星导航系统开通只是万里长征成功迈出的第一步。”林宝军表示,“我们一定会管好用好已经在轨的北斗卫星,并为下一代导航卫星继续奋战。

 
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