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“非主流”的攻坚战:“张衡一号”背后的研发

2018-02-03 19:15:35       来源:人民网

工作现场。

张衡是东汉时期伟大的天文学家、数学家、发明家、地理学家,发明了浑天仪、候风地动仪,为地震学、天文学和机械技术的发展做出了杰出的贡献。两千年后的今天,我国首颗电磁监测试验卫星被命名为“张衡一号”,我国从此具备了从太空中监测地震的能力。

卫星经历了十年艰苦攻关、五年工程研制,终于闪亮登场。记者从卫星抓中研制单位卫星中国航天科技集团五院了解到,卫星共搭载了九个科学探测载荷,均为新研产品,技术指标均达到当前国际先进水平。

面对这样难度系数高,充满挑战的研制任务,中国航天科技集团五院张衡一号研制团队是如何一步步把它变成现实的?

“非主流”的设计需求成就“创新巧匠”

张衡一号研制难度大、结构复杂,区别于其他卫星,它在设计上有很多“非主流”的需求,研制团队迎难而上,开展了一系列的创新攻坚工作。

首先,张衡一号的载荷非常复杂,九个载荷状态和苛刻的要求给卫星构型布局带来了极大的难度。为了解决星表可用安装面积小、安装设备多的突出矛盾,研制团队一遍又一遍地与各载荷分系统深入沟通、迭代,理解各个载荷的工作原理和设计意图,提出既有利于载荷单机又适用于卫星总体总装的设计修改和总装方案;另一方面,一轮又一轮地优化整星布局方案,仿真每一台设备、每一块结构、每一根电缆的拆装,最终提出的卫星构型布局结构紧凑、总装便捷。

再有,张衡一号的空间等离子环境和电位要求,首次对卫星多层隔热组件表面提出了等电位的要求。为了尽快设计出一个最优的工艺实施方法,青年设计师们挑灯夜读相关理论,充分进行技术调研,与研制团队的专家们一同建模、分析、计算、反复试验,最终圆满完成了任务。

另外,由于张衡一号的磁控指标严格,电缆网必须精细化设计。为满足电缆网的设计需求,设计师们首次针对热控元件电缆开展详细三维走向设计,经过加班加点,对每根电缆网的走向精确设计和调整,将每根电缆的设计余量几乎控制达到了设计极限值。

“非主流”的试验时间打造“钢铁队伍”

由于张衡一号卫星具有电磁洁净度要求高、工作模式特殊的特点,因此在磁试验过程中外部磁场必需保持高度平稳。针对这个特殊要求,型号研制队伍分析了地球磁场的变化规律,并对航天城地区磁场的影响进行了连续多日的全天候测量,最终确定了磁试验时间要求为:每天23:00至次日凌晨04:30。

这个“非主流”的测试时间给大家出了一个不大不小的难题,因为从来没有任何一颗卫星的常规试验时间是在夜间,而且,张衡一号的试验时间长达20天。在研制团队领导的带领下,设计师们采取了工作24小时、休息24小时的极限工作方式轮流工作,在岗期间紧盯试验现场的数据判读,不放过任何一个疑点。

每天23:00的“早餐”过后,试验准时开始。在万籁寂静的深夜中,试验团队最不愿意听到的恐怕就是窗外飞驰而过的大货车声音,因为这很可能造成试验室周围磁场波动而使得测试设备记录下干扰数据,最终导致测试结果无效。

在经历了近20天的试验生活后,磁试验圆满成功,最后,大家互相开玩笑说道:这是工作以来参加的第一个需要“倒时差”的试验项目。

正是研制团队的奋力拼搏,才使得张衡一号这颗技术难度如此之高的卫星取得了圆满成功。我们也从中看到,正是一代代的航天人秉承的艰苦奋斗、勇攀高峰、无私奉献的精神,推动了我国航天事业的蒸蒸日上,带领我们一步步地朝着航天梦坚实迈进。

研制团队合影

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