资讯首页   焦点新闻   国内新闻    国际新闻   产经新闻    深度解读    技术前沿   航天政策法规     视频    

续写东方红一号传奇——中国航天向世界发出民族强音

时间:2016年04月21日 信息来源:中国科技网-科技日报 点击: 【字体:

1970年4月24日,我国首颗人造卫星东方红一号发射入轨,让中国人的声音在太空中唱响。


46年后,这个日子成为首个“航天日”。此间,记者走进东方红一号卫星的诞生地、我国空间事业的主力军——中国航天科技集团公司五院,探寻我国空间事业的辉煌足迹。


如今,东方红一号仍在天上飞行,五院却已今非昔比。该院院长张洪太表示,从“土方法”上马研制出中华第一星以来,五院的产业能力从“九五”以前年均研制和发射卫星不到1.5颗,到“十一五”期间达到年均8颗以上,再到现在具备年在研型号80颗、发射30颗星船的能力;从过去高精尖设备和产品依赖进口,到越来越多性能优异的国产元器件成为中国卫星的标配,再到实施自主可控工程,实现高性能CPU等300余项关键元器件国产化,平台产品国产化替代率达到100%……


截至目前,五院已发射192颗空间飞行器,106颗星在轨稳定运行,形成了载人航天、深空探测、导航定位、对地观测、通信广播、空间科学与技术试验等六大领域航天器研制业务。中国航天一次次向世界发出了民族强音。


设计研发:从笔尺制图到全三维数字化设计


1958年,我国派出由赵九章、杨嘉墀、钱骥等科学家组成的高空大气物理代表团,到苏联考察卫星工作。但住了70天,他们连卫星的影子也没看到。中国人明白了,发展人造卫星,只能靠自己。


1968年2月20日,经中央批准,中国人民解放军第五研究院(今航天科技集团五院)正式成立。面对国外的严密封锁,研制人员别说完整的资料,就是卫星样品也没见过。基本研制条件同样缺乏,手摇计算机是抢手的宝贝,画图纸、爬格子是设计师的必修课。


如今来到五院数字化协同设计中心,映入眼帘的是一排排高性能计算机,航天器每个零部件都以三维方式展示在虚拟显示屏上,各岗位人员集智攻关,一起完善着设计方案。数字化设计方案会传递到厂房、车间,通过数控机床、3D打印等方式完美展现。在研制全程,产品检验、试验等各类数据会完整记录在信息系统中,方便核查。


从笔尺制图、算盘运算到全三维数字化设计、虚拟试验、产品全生命周期数字化质保,我国宇航产业的总体能力得到了翻天覆地的变化。


试验设备:从自主探索走向国际一流


卫星能不能抗得住复杂的外太空环境?如果因为空间环境导致卫星在轨失效,谁担得起这个责任?这是研制东方红一号卫星时,赵九章和钱骥面临的难题。经过慎重考虑,他们做出了“自主研制卫星空间环境模拟设备”这个在当时看来根本无法完成的决定。


研制人员没有资料可查,就去工厂调研;没有专业基础,就参考图书馆里英文、俄文和日文书籍,从真空、低温、太阳辐照等一些基本原理学起;国家没有好的工业基础,他们就自己负责工艺和审查图纸,又做设计,又跑加工。


1964年,全部材料立足国内的中国首套空间环境模拟试验设备KM1和KM2研制成功,填补了我国航天空间环境工程领域的技术空白。


如今,坐落在天津滨海新区的大型总装集成与测试中心里,装备有五院自主研制成功的亚洲最大、世界第三的KM8空间环境模拟器;世界上推力最大的电动振动台系统140吨振动台;容积排名世界第二的4000立方米高声强混响室;大型航天器密封性测试系统拥有目前国内外尺寸最大、构型最复杂、难度最高的收集室。这些国际一流环境模拟试验设备,即将承担起我国载人空间站等大型航天器总装、集成、测试等工作的重任。


宇航产品:从一枝独秀到精品汇聚


1967年,东方红一号方案确定了“上得去、抓得住、听得到、看得见”的技术要求。


为了让全世界都听到新中国第一颗卫星的声音,五院科研人员反复研究,从火车站的钟声中受到启发,来到北京乐器研究所、上海国光口琴厂等单位广泛的调研,最后决定用电子线路模拟铝板琴演奏《东方红》乐曲。从“音键”的选择、调配,到所有元器件、材料和测试仪器,科研人员经过上百次试验,终于取得了令人满意的效果。


由于东方红一号卫星直径只有1米,其本体亮度只相当于六等星左右,让地面“看得见”成为难题。科研人员想出了“借箭显星”的办法,在与卫星一起进入太空的长征一号运载火箭第三级上设置了“观测裙”,看到火箭就很容易找到卫星了。这项艰巨任务交给了五院508所。仅用了一年时间,该所就赶制出耀眼的“裙摆”,其上天后形成直径4米的球面反光体,能达到2至3等星的亮度,肉眼直接可见。


乐音盒、观测裙只是东方红一号卫星上面具有代表性的两个产品,当年研制这两个产品的五院502所和508所,分别成长为卫星控制系统和遥感技术领域的佼佼者。


相比当年东方红一号一枝独秀,如今五院的宇航产品多面开花、精品汇聚,承担着载人航天与探月工程、第二代北斗卫星导航系统、高分辨率对地观测系统等国家重大工程的航天器研制工作,以及军事航天装备和民用空间基础设施的核心建设工作。


今后,该院还将在国家重大航天工程建设方面推陈出新,将抓总研制出一批更具有国际领先水平、中国特色的高科技航天产品。


据悉,预计将于2017年发射升空的嫦娥五号探测器将首次为国人带回来自月球的“礼物”,2018年发射的嫦娥四号探测器将实现人类航天器在月球背面首次软着陆和地月L2点中继通信;我国新一代地球同步轨道换代发展卫星平台——“东五”平台的研制及其试验验证卫星的发射,可全面满足2030年前军、民、商用卫星的需求,为东方红系列大型卫星平台型谱再添新丁。在空间飞行器在轨服务与维护、空间太阳能电站等前沿空间科学与技术试验领域,五院也在积极开展预研项目的攻关工作,这些新空间技术逐步实现,将为我国乃至世界空间技术发展带来全新的改变,继续续写东方红一号的传奇。

(作者:付毅飞)
返回顶部