姚文良
上世紀70年代,我國的通信技術(shù)還比較落后,從北京播放的新聞聯(lián)播節(jié)目,要用飛機把錄像帶送到烏魯木齊播放,在時間上差了數(shù)小時。國家啟動了衛(wèi)星通信工程,目的是解決邊遠地區(qū)的通信。我有幸參加了這項代號為331的工程,其任務(wù)是負責試制跟蹤接收機(簡稱跟蹤機),讓地面站15米口徑的拋物面天線自動跟蹤并對準衛(wèi)星。我們與某研究所合作,共同完成產(chǎn)品的設(shè)計與試制,由于制造廠處在黔南山溝,交通不便,但憑著對三線建設(shè)的滿腔熱忱,克服了無數(shù)險阻,圓滿地完成了跟蹤衛(wèi)星的任務(wù)。
山溝里攢“天眼”
衛(wèi)星做為空間中轉(zhuǎn)站,能讓地面上兩個距離較遠的地方實現(xiàn)信息聯(lián)絡(luò)。但遠在高空3.6萬公里的衛(wèi)星,人眼難見,它每晝夜相對地面有個“8”字形的緩慢漂移,從而讓地面天線無法對準,人們設(shè)計了天線自動跟蹤衛(wèi)星的系統(tǒng),系統(tǒng)由天線(眼睛)——跟蹤機(大腦)——馬達(腿)三部分組成,天線像人的眼睛,當它“看到”衛(wèi)星后,把信息反饋給大腦跟蹤機,跟蹤機根據(jù)天線看到的衛(wèi)星位置指揮馬達推動天線對準衛(wèi)星。
跟蹤機是實現(xiàn)自動對準衛(wèi)星的核心設(shè)備,與雷達不同的是,由于天線重達20多噸,它只適用于跟蹤慢漂移的目標,技術(shù)上涉及微波、射頻、直流驅(qū)動設(shè)計,故有相當難度。
齊心協(xié)力,盡速完成配套器材。因聯(lián)絡(luò)不便,山溝里元器件配套難度大,現(xiàn)在利用互聯(lián)網(wǎng)一周能訂上的貨,當時一年都未必訂到,整機器件遲遲供應(yīng)不上。廠里決定采用設(shè)計與采購人員兩結(jié)合的辦法來解決。讓技術(shù)員參與訂貨,結(jié)果迅速采購到了大量器件。試制高峰期間,采購部門還安排專員、專車在基地內(nèi)部協(xié)調(diào),保證缺料供應(yīng)。
創(chuàng)新與改進,讓復(fù)雜變得簡單。鎖相環(huán)的噪聲帶寬是影響衛(wèi)星跟蹤的關(guān)鍵參數(shù),它的測量也變得至關(guān)重要。研究所里用的是外國進口儀器,回廠后,測量這項指標變成大難題。大家按主席說的“精通的目的全在于應(yīng)用”來做,經(jīng)理論推導與分析后認為,進口儀器也可用普通國產(chǎn)電壓表代替,攻克了測試難關(guān)。
有個前置高頻放大器,調(diào)試費時,經(jīng)分析原因在于放大器級間耦合不足,作大膽改進后,可在數(shù)分鐘內(nèi)完成調(diào)試。試制就是克服消極“等、靠、要”的懶惰思想,用“改代、變通、創(chuàng)新”的進取精神來沖破層層難關(guān),此后,試制線上不斷傳來試驗成功的捷報,1978年便完成烏魯木齊站跟蹤設(shè)備的生產(chǎn)。
“穩(wěn)準快”,只欠東風
跟蹤機共有兩大機柜,于1982年8月與其他通信設(shè)備一起,由專人乘火車專廂,從都勻市押往烏魯木齊。
良好的自動控制系統(tǒng)通常體現(xiàn)在三個字上:穩(wěn)、準、快。以本系統(tǒng)為例,要求天線跟蹤衛(wèi)星時必須穩(wěn)定運轉(zhuǎn),不可搖晃;天線對準衛(wèi)星時其偏差應(yīng)控制在規(guī)定的范圍內(nèi);跟蹤過程中天線必須動作利索。三個字落實到調(diào)試中務(wù)須做到捕捉時間要短,為此,“三老四嚴,精益求精”成了我們的座右銘,在高標準嚴要求下,設(shè)備中各項指標大都被我們成功超越,如某跟蹤參數(shù)規(guī)定應(yīng)小于1/3,我們調(diào)到幾乎為0。如此的系統(tǒng)應(yīng)有出色的跟蹤性能,萬事俱備,只欠衛(wèi)星上天這個東風了。
“抓住了”
在太空空間中有這樣一顆衛(wèi)星,運行在高度為6480公里的大橢圓軌道上。而在這個軌道上,衛(wèi)星是無法與地球同步的,它如一匹脫韁的野馬在空中亂串。從地面看,它就像一架飛機快速掠過。想讓重達幾十噸的天線去跟蹤“飛機”,不是本系統(tǒng)的設(shè)計初衷,一句話,這種衛(wèi)星無法跟蹤。但沒想到一次意外的、戲劇性的試驗讓人們感受到了這套系統(tǒng)不一般的魅力。
一天,北京指揮中心傳來計算數(shù)據(jù),稱這顆衛(wèi)星將于某日某時在烏市上空某位短暫出現(xiàn),希望地面站盡可能利用這個機會,來驗證自身的跟蹤能力。全體跟蹤人員決定試跟蹤這顆失控的衛(wèi)星,那天黃昏,在指定的時刻,我們讓天線按數(shù)據(jù)對準天空中衛(wèi)星必經(jīng)位置,迎接“飛機”的到來,現(xiàn)場氣氛凝重,觀眾顧慮重重,首先是茫茫太空的這顆衛(wèi)星,到底能否能按計算的數(shù)據(jù)進入我們的搜索范圍,實難預(yù)測,其次,即使進入范圍,天線能否罩住衛(wèi)星?
大家屏住呼吸,機房里只有跟蹤機的一個表頭指針,在一絲不茍地掃描太空信號,規(guī)定的時刻到了,1、2、3……過了15秒還沒動靜,焦急的人正要說點什么,突然,跟蹤機掃描指針戛然停止,設(shè)備上顯示衛(wèi)星已被捕捉的綠色指示燈點亮,有人高叫“抓住了!”全場驚動,接著,跟蹤馬達發(fā)出不同于平時的激烈吼叫,原來,因衛(wèi)星速度太快,大型天線在跟蹤機的控制下,死死“咬住”衛(wèi)星不放,只見重型天線在空中健步如飛,馬達為確保推力到位,自動進入高速旋轉(zhuǎn),超負荷壓得它“嗚嗚嗚”仰天高歌,一種誓不“松口”的頑強著實催人淚下,就是我們這些摸透機器習性的工作人員,也沒想到此時設(shè)備競有如此“奮不顧身”的表現(xiàn),整個自動跟蹤長達一分鐘,直至衛(wèi)星從地平線上消失。
面對如此突兀的驚人一幕,有人為系統(tǒng)豎起了大拇指,還有人激動地落下了眼淚,我們還驚魂未定,便迎來了一片掌聲。這掌聲像是在肯定,場上一分鐘,場下幾年功,耕耘必有回報,努力終修正果!這掌聲像是在鼓勵,“穩(wěn)準快”足顯過硬本領(lǐng),“血汗淚”練就真實功夫!一位領(lǐng)導意味深長地總結(jié):“如果衛(wèi)星是一次發(fā)射到位,就不可能有這次意外試驗,跟蹤系統(tǒng)的優(yōu)越性也許難以體現(xiàn)。
疾風知勁草!幾十秒的時間雖短,但展示了系統(tǒng)快速響應(yīng)的能力,從而證實了系統(tǒng)的設(shè)計是成功、可靠的!”省軍區(qū)地面站一位總工程師的話更加深入且扣人心弦:“這次試驗完全是一場真正的實戰(zhàn)應(yīng)用,它不但檢驗了地面站出色的跟蹤性能,請注意,也檢驗了衛(wèi)星自身的工作能力。試驗雖屬意外,但它為我們帶來的驚喜也是意外的!”掌聲又一次雷動,人們的臉上全掛上自信的微笑。
1984年4月16日,第二顆通信衛(wèi)星成功定點于東經(jīng)125度赤道上空。跟蹤機順利與衛(wèi)星配合,完成了天線自動跟蹤衛(wèi)星的光榮使命。
為明天
我們試制的是一只捕捉衛(wèi)星的千里天眼,前后花了8年時間,由于一些不可抗拒的因素,真正用于試制的時間不到兩年。對于一批新手,這個試制速度是較快且值得謳歌。簡要總結(jié)成功的三點體會:1.信念有堅不可摧的力量。當大家把工作看成是與敵人爭時間搶速度時,自然積極主動,辦法多多。當遇到困難時常用“愚公移山”精神要求自己,相信問題解決一個少一個。2.精神海拔營造了無私奉獻的良好環(huán)境。不搞物質(zhì)刺激、不計報酬,自愿加班蔚然成風,大大加快了試制進度。3.動手實干才能創(chuàng)造機會。工作中,動手越多,經(jīng)驗越多,機會越大。
正是憑當年過硬的思想與本領(lǐng),讓天線跟蹤衛(wèi)星這個科研項目在山溝溝里結(jié)下了豐碩的果實,從而圓了大家的強軍報國夢。最后讓我以一闕詞“浪淘沙 為了明天”來結(jié)束對當年崢嶸歲月的回憶:
澎湃赴黔南,愛贈叢山。銀鋤落地譜新篇。雨汗揮灑征峻嶺,三線開顏。
重任系心間,刻苦鉆研。強軍報國志彌堅。天眼抓星償夙愿,為了明天。