國產關鍵設備使神八天宮交會對接十拿九穩
作者:贺超
“這是‘神八’飛船上精度最高的加速度測量裝置。”“只要有它在,交會對接任務就十拿九穩,假如沒有它,成功率肯定會打折扣。”中國航天科工三院33所於華男博士託着一個黑色鐵盒子——體積比常用的方形飯盒略大一些,自豪地向記者介紹。
那麼,這個鐵盒子究竟從哪裏來,擁有怎樣非凡的“魔力”,從而讓空間交會對接這樣的高難度動作“十拿九穩”呢?這還得從2008年7月27日下午5點的那次“交接棒”説起。
“那天,我們接到通知,説‘神八’飛船用的高精度加速度計組合後續的研製任務正式移交給我們了,大家都覺得壓力好大。”於華男博士不由得撓頭。這裏所説的高精度加速度計組合正是“鐵盒子”的真名。此時的高精度加速度計組合剛剛完成原理樣機的驗證工作,接下來還有一段相當崎嶇的路要趕。
原來,從2007年起,曾經研製生產加速度計實現“神舟”系列飛船返回任務七戰七捷的33所五室就開始了“神八”飛船用的高精度加速度計組合原理樣機的研製工作,並最終通過了實驗驗證,按照規定,接下來要陸續完成電性件、鑑定件和正樣件三步研製工作,按照工作安排,這剩下的四分之三交給了於華男博士所在的第一研究室完成。
於博士介紹,電性件階段主要是確認高精度加速度計組合與整個飛船電氣性能是否兼容,能否正常工作;鑑定件階段主要是考量該組合的可靠性裕度,也就是可靠性有多強;正樣件就已經是定型的最終產品,將通過驗證後搭載飛船完成最終任務。其中,鑑定件的研製驗證工作是難中之難。
“擺在我們面前的有三座大山,不搬走,研製工作根本沒法進行。”技術人員黃程友説。作為成功搬走第一座大山的主要功臣,黃程友發明的標定方法讓產品標定這一技術難題迎刃而解。“產品標定就如同給秤定準星,準星定不準,秤自然就稱不準。” 黃程友這樣向我們解釋,“此前所使用的標定方法需要不斷地轉換推算,步驟繁多,精度損失太嚴重,這樣一來,任務所需要的指標根本達不到。”黃程友經過認真思考,將原本需要多個轉換步驟的標定方法巧妙地變成了一步到位的全新方法,不但步驟簡化,而且最大限度地保證了精度。這一方法經過不斷完善,如今已成為所內類似產品的通用標定方法。
搬走了一座,還有兩座。由於温度變化會對加速度計組合的精度產生重要影響,必須給加速度計設計一個“温室”,讓它們始終工作在恆定的範圍內,設計人員借鑑了33所其他成熟的產品設計方法,加以改進,順利地“蓋好了温室”。第三座大山,高精度I/F轉換電路,這個負責把加速度計輸出的信號“翻譯”給控制電腦的“翻譯官”在33所電路設計人員的不懈努力下也被順利攻克。值得一提的是,此時的高精度加速度計組合的“地位”也發生了改變,原本是作為飛船上的備份測量裝置,如今憑藉其優異的性能竟然被“扶正”,成為了首選測量裝置。
“鑑定件研製的過程中,我們每天滿腦子都是各種試驗。”於博士説。據他介紹,該階段要進行包括力學、熱學、電學三大門類十幾種實驗,持續兩個月,不能間斷。為了保證人員的休息,33所共組織了四十多人的實驗隊,不斷輪換,確保實驗不中斷。
如果説鑑定件研製和實驗是一個片斷的話,那麼從2008年到2010年正樣件研製成功這3年就是由這樣的片斷拼接起來的。黃程友拍着額頭説:“2009年我們是從大年初四開始做實驗的,2010年是從大年初五開始的,這幾年感覺過得特別快,因為幾乎沒時間休息,所有的節假日全都在工作。”“那平時週末總可以休息一下吧?”記者問道。“週末?哈哈,我們只知道週五過了是週六和周七,哪裏有什麼週末啊?呵呵……”黃程友還不忘揶揄一番。