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院庆故事 一张白纸上圆出的航天强国梦

时间:2018年01月26日 信息来源:中国空间技术研究院官方微信 点击: 字体:

弹指一挥间,峥嵘五十载。半个世纪的发展历程中,研究院人不忘初心、砥砺奋进,创造了举世瞩目的辉煌成就。愿这些故事激励你我,以更加昂扬的斗志和饱满的热情投身到空间事业未来发展中去!

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我国第一颗返回式卫星的部件

1965年下半年,根据中央专委会批准的《关于发展我国人造卫星工作规划方案的建议》,几乎是在研制“东方红一号”卫星的同时,中华民族踏上了研制返回式卫星的历程。当时,我国空间技术研制还刚刚起步,第一颗卫星还没有上天,面对国外严密的技术封锁,在没有试验仪器、试验室,也没有图纸和资料的情况下,从四面八方集聚在一起的中华民族优秀儿女,怀着让祖国早日强盛的豪情壮志,踏上了漫漫的攻关历程。

返回式卫星在完成任务后,要返回地面,因此,较之其它类型的卫星技术条件要求更高。姿态控制是返回式卫星的关键技术,由北京控制工程研究所五名年青人组成的攻关小组,在一间阴暗潮湿的屋子里,开始了攻关工作。

返回式卫星由于轨道低,经过国土时间短,加之气动干扰大,姿态很难控制。而怎样对姿态系统测量信号,进行偏航测量成了他们首先遇到的一个难题。为攻克这一关键技术,他们度过了无数个不眠的日日夜夜。一项项方案被否定,一次次试验被搁浅,最后,在杨嘉墀的主持下,选择了当时较先进的轨道陀螺罗盘技术,解决了测量基准的难题。

为解决在大温度范围、大流量变化、大可调输出范围、高精度、长寿命条件下的减、稳压技术,有的同志抱病攻关。失败了,再继续干,方案行不通,推倒重来。就这样,在各种不同的温度下,他们先后进行了300万次工作循环寿命试验,终于找到了制作压力敏感元件的理想材料,从而,解决了气动阀门的工作寿命等技术难关。

负责电磁研制的同志,为选择最好的磁性材料,他们背着大饼,带上咸菜,在大串连的人流中穿梭,买不到火车票,就站在火车的过道里,过道里没有地方站,就挤在厕所里,经常一站就是几十个小时。饿了,就着咸菜,啃几口硬梆梆的干粮,喝几口自来水。在几年时间里,负责采购的同志跑遍了国内生产、研制磁性材料的研究所和工厂。最后,经过反复的筛选,终于在上海找到了理想的磁性材料。

冷喷气推进系统是返回式卫星的关键分系统,如果不能对卫星进行可靠的姿态控制,不仅卫星无法实施对地遥感,同时,也无法准确地返回。负责研制的同志查阅了大量的资料,进行方案设计,经过上百万次的试验,卫星冷喷气推进系统终于通过了鉴定,实现了可单独对返回式卫星实行三轴姿态控制,其性能达到了国际水平。迄今为止,三轴姿态控制系统在我国返回式卫星的太空飞行中,成功率达100%。

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在最初的返回式卫星研制中,许多技术难关都是在小作坊里,用土办法攻克的。返回式卫星相机的研制便是如此。

相机是返回式卫星的“眼睛”,正是要通过这个“千里眼”,卫星才能获取重要信息。因此,眼睛是否明亮,事关返回式卫星能否完成任务。闵桂荣带领科技人员开始了对返回式卫星相机的研究工作。

卫星对地面拍照必须同时拍摄到天上的恒星,才能确定地面照片的确切位置。拍摄的恒星越多,照片就越清晰,准确度也就越高。当时国外有“星光模拟实验室”,而我国不仅没有“星光模拟实验室”,即使是完整的资料也无处可查,在那个岁月里,哪怕能找到几行对研制卫星相机有用的文字,对他们来说,也如获至宝。在这种情况下,研制队伍被逼上了土法上马之路。在那段时间里,闵桂荣夜不能寝,食不甘味,苦苦思索着解决的办法。他提出了先用理论分析法定量地计算出杂光、地光对卫星相机的反射量,然后,带领大家爬到在研究院的屋顶上临时搭起的简陋试验室做模拟试验。

多少个春夏秋冬,多少个不眠之夜,闵桂荣和7位研制人员开探照灯,测风云、试相机、模拟杂光和地球反射的太阳光,在没有星光实验室的情况下,进行着“大自然星光实验”。既便是在零下几十度的严寒下,他们也始终坚持站在凛冽的寒风中工作,手冻得发青,使劲搓一搓,脚冻麻木了,原地跺一跺,他们的大衣上披挂了多少层霜雪,寒风吹落了多少次棉帽,谁也无暇记忆。经过一次次试验,终于换来了成功的喜悦,他们研制的返回式卫星相机拍摄到了7等星,达到了世界先进水平。

为保证星体正确的气动外形和良好的照相效果,对外形结构件制造精度和附、整星装配精度要求较高。没有仪器、设备,他们先后设计工装夹具、模具等260项。

返回式卫星的封顶,是加工中的关键零件,经反复比较,多次试验,科技人员决定采用“爆炸成形”工艺,用炸药爆炸时产生的冲击波为材料形成动力。1970年3月8日,攻关组在燕山脚下,冒着严寒风雪,进行爆炸试验,经过12个昼夜的苦战,经历了无数次失败后,一个合格的铝合金封顶终于诞生了。

我国返回式卫星的回收技术,是从研究探空火箭的回收技术开始的。1958年,在美国弗吉尼亚理工学院攻读博士学位的王希季远涉重洋,回到祖国的怀抱后,就带领二十几位刚出校门的年轻人,开始了火箭回收技术的研究。虽然他们当中没有一位学过航空航天专业,但怀着对祖国航天事业的一颗赤诚的心,一股闯劲投入了研制工作。他们向跳伞教练请教,查阅大量资料,设计出第一批降落伞图纸,又从同事家里借来两台家用缝纫机,从服装厂请来两位缝纫师傅进行缝纫加工,就这样,第一批火箭回收伞在宿舍里诞生了。

卫星以每秒14米的速度下落,开伞高度太高,可能由于速压太小,伞衣不能张满,而开伞速度太快,则气动力加热可能会超过伞的耐受极限。首次实验就由于速度过快,使伞衣破裂。此后在5年的时间里,他们进行了57架次空投试验,攻克了降落伞难关。

为研制出火箭头体分离爆炸螺栓的点火装置,他们将手电筒的电珠玻璃轻轻敲碎,取出灯丝加少量硝化棉,再用黑火药作主装药,便研制出箭头体分离的爆炸螺栓。为控制实体分离的时间,他们从市场买来一台小闹钟,用一根康铜丝将其摆轮拴住,通过电熔断康铜丝释放摆动钟表起动,再去掉时针和分针,将秒针改装成一个控制触点,这就是返回式卫星回收系统最初的时间控制机构。

研制队伍正是靠着这种创业精神,解决了一个个回收系统的难题。

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摆放在军事博物馆的卫星返回舱

1975年11月26日,历史在这里聚焦。中国人终于依靠自己的力量,把返回式卫星送上了太空,又成功收回到祖国的怀抱。要知道,航天大国美国是在第16次发射后,才取得了返回式卫星的回收成功。

多年来,我国返回式卫星研制队伍就是靠着这种为国争光、自强不息的创业精神,攻破了返回式卫星的调姿、制动、防热、着陆等多项技术难点, 使我国一颗颗返回式卫星升上太空,返回地面,书写出世界航天史上的神话。





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