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我与航天事业同步发展

中科院上海技术物理研究所原研究员  裴云天

我是1978年考研究生进上海技物所的,师从匡定波院士。研究生课题就是为天文卫星配套的星敏感器,这就算是我搞航天工作的开始,后来任所科技委副主任,虹口区政协常委,迄今算来搞航天工作已有40年了。这40年也是我国改革开放的40年。仔细想想这四十年走过的路,真是酸甜苦辣咸、五味杂陈。一方面为了攻克难关度过无数不眠之夜,甚至有三个春节是在航天八院509所度过的。但是也目睹了自己亲手参与研制的风云二号气象卫星成功上天,替代了我国原来用日本的GMS-4气象卫星云图作气象分析及预报。成功的喜悦是发自内心的,是金钱买不来的。尤其这几年我国高水平的卫星连传捷报,通过几代人的努力,我们在航天遥感仪器上与美国的差距在迅速缩小,有的卫星,如量子卫星、风云四号已经超越美国的水平。

看到这一切,我觉得这辈子值了,我赶上了改革开放的时代,我感到问心无愧,因为我也尽力了。

失败乃成功之母

这个成语在我们读小学时就学过了,可是今天回过头读这句成语真是刻骨铭心。由于我们要赶超国际先进水平,要走前人没有走过的路,在研制过程中不断的失败是免不了的。关键是要及时总结经验,纠正错误。

风云二号气象卫星工作在36000 Km高度的地球同步轨道,减轻重量是仪器的首要目标。风云二号扫描辐射计主镜口径Φ410 mm是当时国内光学遥感卫星上口径最大的,因此为了减重,设定了减轻50%重量的目标,这在国内是一个没有先例的工作。

在当时的条件下,光学材料只有用石英玻璃一条路。通过计算,其背部需打108个孔。我在国外文献上看到过用超声波机器可以在玻璃上打孔。于是我走访了上海玉石雕刻厂,实地观看了超声波机器在玉石上打孔。我看明白了一个道理,超声波打孔的工具必须在声波的波峰位置。在接下来的日子我每天与冷加工的工人,一起试验各种工具、磨料及打孔的速度等工艺。历时一年,我们完成了轻量化50%的镜坯。

但接下来抛加工遇到了很大的困难,当时没有小磨头机床,没有干涉仪,有的是一台六十年代的抛光机、刀口仪及读数显微镜。加工工人换了三个,其间还请了南京天仪厂的李德培老师来指导,他曾参与我国第一代大口径天文望远镜的加工。但像散问题始终得不到解决。时间已到1991年,我们的抛加工已反反复复过去了六年,始终得不到满意的像质。我记得在一个周五下班时刻,我与工厂张德华、王宪民一起在商量此事。我提出以前加工实心镜子,这个矛盾不突出,现在消像散要压上一个大的抛光盘。如果镜子背部(打了108个孔)平面度不好,镜子就会在变形的条件下加工,你们能否测量目前镜子背部平面度,能否将平面度控制在几个μm以内。张德华同志测量了镜子背部平面度果然很差,王宪民通过进一步修磨,使镜子背部平面度达到了要求。这个问题解决了,下面抛修非常顺利,二周后就达到了使用要求。

今天回过头来想,怎么会花费六年的时间?确实是我们没有经验,当时设备又差,但我们有的是一股精气神,不怕失败、不放弃。现在我们会加工更大的镜子,在加工、装配时也会遇到很多困难。但有了这六年失败的经历,现在找问题、想办法可是快多了,我们开始尝到成功的喜悦了。

航天人最讲认真

2001年我开始负责一个更大口径的红外相机研制。这又是一个赶超国际水平的项目。我们没有资料可借鉴,参加课题的大多是二、三十岁的青年科技人员。在原理样机、背景型号研制阶段,差不多在光机、电子学、控制、探测器、杜瓦、制冷机各方面都出现过问题,大的如探测器从杜瓦上掉下来,小的如分色片标识错误,在光路中放反了位置。我统计了一下,截止2009年圆满完成背景型号,其间共归零80次。这似乎是多了些,但通过这一次次失败,认真总结经验教训,我们提高了认识,锻炼了一支队伍,使我们在正样阶段比较顺利,目前在天上已工作10个月,表现优异。

航天工作是一个庞大的系统工程,任何一个细节失误都有可能导致整颗卫星失败。所以在制度上我们设定了很多规定,例如在关键岗位上要实行双岗制。但我觉得关键是人,是每一个人,都要把“认真”二字深深扎根于心中。

我记得在风云二号A星主镜背部贴了一个测温电阻,当509所来我所出厂验收时,发现该电阻不通电。他们走后,我们自己量又通电了。由于当时温控层都已包扎了,再换电阻十分麻烦。所以我们判断是509所测量时有问题。直到卫星转到西昌卫星发射中心测量时测温电阻仍然正常,大家就更放心了。但卫星入轨后,一开机该电阻又断开了。这样主镜温度无法测量,一定程度上影响了定量化应用。后来判断,该测温电阻上一定有虚焊的地方,所以有时通电,有时断电。如果我们在发现问题时,就把测温电阻拿下来检查,是一定会发现问题而解决的。所以怕麻烦、主观上解释一通,在航天上是千万要不得。航天上出事故一部分是客观上没认识到,更多的是管理问题,是不认真引起的。

用系统工程方法指导工作

航天工程是一个庞大的系统工程,有时间节点、有技术流程,如何按时保质完成自己的任务是需要用系统工程方法来指导我们的工作。作为主任设计师,我应兼顾上、下、左、右。上、下是要应对卫星部门的要求及接口关系、时间节点,将其分解到下面各主管设计师手上。左、右是各种横向协调,一句话,既要按时完成任务,又要达到仪器各项任务指标及接口。对于下面各个研制人员也有个上、下、左、右问题。上要完成主任设计师下达任务指标,下要面对具体工艺、加工问题,左右要照顾到光、机、电、热控、制冷、探测器方方面面限制。我在2001年承接某型号任务时,由于已有了多年搞风云二号的经验,就努力用系统工程的方法来指导自己的工作。尽管无国内外资料可借鉴,大家群策群力做了一个符合我国国情,并有望实现高性能的方案。在整个研制工作中没有发生大的折腾,各方面的研制进度比较平衡,提前并圆满完成了各阶段的任务。我们这个课题组分别被科学院重大任务项目办及八院项目办评为先进集体。

我们希望有一天,说起搞航天不是马上就与加班加点挂钩,而是以一份光荣的事业、一份快乐的事业、一份能充分发挥个人潜力的事业而永记心间。

发布日期:2019-05-28 23:37:30

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