――记中国航天科技集团公司航天时代公司光纤惯导项目分公司“神七”手控光纤陀螺惯性系统项目组
一个仅有十几厘米见方的黑盒子就能帮助神舟七号飞船在宇宙中确定自己的姿态,实现长时间在轨,顺利执行各项空间任务并安全返回。这个装在航天员座椅下、比其他陀螺装置小巧玲珑又完全静音的黑盒子叫手控光纤陀螺惯性测量系统,简称手控光纤惯组,它是神舟七号飞船制导导航和控制分系统的重要组成部分。
在神舟七号飞船上,手控系统与自动控制系统互为冗余,这一“双保险”用来确保飞船导航控制系统万无一失。神舟七号飞船上的手控光纤陀螺惯性测量系统是由中国航天科技集团航天时代电子公司光纤惯导项目分公司研制的,在中外载人航天飞行史上都还是首次应用,无论对惯性技术还是载人航天技术都具有重要意义。
中外载人航天飞行史上的第一次
2007年9月,总体单位认定,神舟七号飞船手控光纤陀螺惯组技术状态及质量受控,性能指标满足任务书要求。要知道,把这项新技术从原理样机研制到产品合格交付,光纤惯导分公司仅用了2年多的时间。而且从交付总体到完成飞行试验的一年多的时间里,手控光纤陀螺惯性测量系统正样件各项测试均表现优异。
神舟七号飞船从发射入轨到返回地面,完全可以实现“自动驾驶”功能,正常情况下,航天员只要监视即可。然而为了确保航天员的安全,早在无人乘坐的神舟四号飞船上就设计了人控功能,即航天员可在飞船自动控制程序失灵的情况下,手动控制飞船姿态并实现导航,因此手控系统被誉为航天员的“生命罗盘”。
产品的最终用户是国家
与神舟六号飞船相比,神舟七号飞船承担的任务无疑更为艰巨,需要飞船具备更高可靠性的控制系统。
光纤陀螺应用在空间飞行器上具有许多先天的优势,但空间用光纤陀螺长寿命、高可靠的要求及辐照、热真空等太空环境特点,仍要求从光路、电路、结构设计到元器件方面开展多项重点技术攻关和大量研制工作。
一支平均年龄仅有29岁的光纤惯导产业化队伍挑起了为“神七”提供高性能手控光纤陀螺惯性测量系统的重任。这就是航天时代电子公司光纤惯导分公司,专门从事光纤陀螺及系统技术和产品、微机电惯性仪表及系统技术及产品、特种光电传感技术及产品的工程单位,具有较高的员工素质,其中博士、硕士学历员工约占正式员工半数以上。
一边是载人飞行工程要求飞船具有极高的可靠性和安全性,一边是国内可借鉴的资料严重不足,型号队伍实际经验工作较少,对空间应用技术的掌握和攻坚能力尚需加强。这种情况下,他们将怎样“啃下”这块“硬骨头”呢?
“哪怕付出的再多,也要让光纤陀螺这样的新型惯性技术零故障应用于神舟任务,”对手控光纤惯组研制团队领军人物王巍来说,这既是他投身新型惯性技术研究十多年来一个执著的愿望,也是一个坚定的目标。
作为型号指挥,王巍为该型号由设计到生产进行了大量整体规划工作,同时承担着最大的压力。
单位正常的下班时间是下午5点半,但是对他来说,晚上9点才是下班时间。技术攻关到了关键阶段时,他甚至常常思考技术问题到凌晨。
“我们产品的最终用户是国家。”“神七”手控光纤惯组项目主任设计师、分公司副总经理张志鑫在型号质量工作中多次提到这句话。巨大的压力和工作强度让只有40岁出头的他头发已经斑白。父亲到北京来治病,临走时他却没有时间去送别父亲,谁知这一别竟是永诀,张志鑫至今提起仍感愧疚和遗憾。
作为该型号总体主管设计师的张东旭,承担惯组方案设计和电气总体设计工作。他为光纤陀螺惯组建立数学模型,为惯组小型化奠定了基础。作为清华大学毕业的博士,张东旭对于自己的工作无比热爱,默默耕耘。 |