從1983年“雙星定位”理論提出,到2020年完成全球組網(wǎng);從單星研發(fā)到多星并舉,從艱難追趕到昂首超越,一代代航天人接續(xù)奮斗,讓中國的北斗終成世界的北斗。北斗的研制背后有哪些不為人知的故事?
作為北斗衛(wèi)星的“心臟”——銣原子鐘,它的每一次跳動都直接決定著北斗衛(wèi)星定位、測速和授時功能的精度。79歲的雷文琦是我國第一代銣鐘研制帶頭人。二十世紀六七十年代,我國開始了對銣鐘的研究,卻只停留在理論和地面研究階段。擺在雷文琦及其團隊面前的是從無到有,從紙上的理論到可以上天的產(chǎn)品之間巨大的跨越。
2006年,我國第一臺星載銣鐘產(chǎn)品一飛沖天,搭載驗證取得成功。團隊來不及慶祝,就投入到了“北斗二號”首發(fā)星的研制任務中?!氨倍范枴笔装l(fā)星的成功,拉開了銣鐘國產(chǎn)化的序幕。2012年,在“北斗二號”后期發(fā)射的衛(wèi)星中,改變了以往的國產(chǎn)化銣鐘為主鐘、進口銣鐘為備份的模式,國產(chǎn)化銣鐘正式全面取代進口銣鐘,精度提高到了每三百萬年才會差一秒。同時,為了追上北斗衛(wèi)星的高密度發(fā)射,團隊不斷優(yōu)化研制流程。如今的星載銣鐘的批產(chǎn)能力已經(jīng)達到了每年50臺左右。為北斗導航工程鑄造了一顆最強中國“心”。
火箭升空時會加注燃料,獲取動力,事實上,衛(wèi)星自己也需要動力來源,也需要燃料。白崑順師傅原本是北斗衛(wèi)星推進劑加注團隊的一員。他的團隊多年來,冒著劇毒、易燃易爆等危險,為數(shù)十顆北斗衛(wèi)星注入動力;他們常年駐扎在大涼山,遠離家人朋友;他們見證了中國的“北斗”成為了世界的“北斗”,自己也從青年骨干變成了“老師傅”。
不僅要常年遠離家人朋友,他們還要面對著不可預知的風險。北斗衛(wèi)星雙組元推進系統(tǒng)采用的是甲基肼和四氧化二氮作為推進劑。兩者都是強腐蝕的化學品,并且只要相遇,無須點火就會引發(fā)爆燃。也就是說,加注過程稍有差池都可能“星毀人亡”。“滴肼不漏”,是加注工作的標準,但說起來容易做起來難。每一次加注都要連續(xù)工作十五六個小時,涉及五六百條口令,三百多個管路接點,數(shù)百次閥門操作。只有每一步都準確無誤,才能確保安全。為了能夠不斷汲取經(jīng)驗,二十多年來,白崑順師傅每天工作結束后,都會寫工作日志,整整二十多本,厚厚的本子上整齊地記錄著關于工作的點點滴滴。26年的時間,他一共加注了97顆衛(wèi)星,其中包括40余顆北斗衛(wèi)星。
在代號為“529”的北京衛(wèi)星制造廠有限公司,黎昱是廠里通信導航領域的總師。不久前,他送走了親手研制的最后一顆“北斗衛(wèi)星”。從1994年“北斗一號”立項,黎昱就參與其中,他和團隊陪伴北斗走過20多年,也共同奮斗了20多年,印象最深的就是生產(chǎn)“北斗二號”第三顆地球同步軌道衛(wèi)星時,因為工期壓縮,他們要在兩個月里完成超高精度要求的星箭接口任務。黎昱與團隊加班加點,想了很多高效的方式、并行的方法,終于把預計的兩個月壓縮到了一個月以內,使得整個項目不受影響。
緊接著,2009年“北斗三號”立項,黎昱和團隊馬不停蹄地投入到新任務。研制“北斗三號”使用了大量的國產(chǎn)創(chuàng)新材料,其中,在太陽翼生產(chǎn)中加入了國產(chǎn)高模高強纖維,不但可以提高性能,還可以節(jié)約成本。然而,新材料在匹配性和工藝性上給了黎昱和團隊又一次重大考驗。他們做了很多的實驗工作,光力學實驗中的實驗件就做了好幾千件。
20多年來,他們就是這樣一次次地迎來困難,又一次次地努力克服,最后迎來成功。如今,55顆北斗衛(wèi)星產(chǎn)品,全部安全生產(chǎn)、高質量出廠是他們最驕傲的事。未來,他們還將繼續(xù)奮斗,讓中國航天的“滿天星辰”閃亮宇宙。