2017-10-21 11:40:46 公务员考试网 文章来源:华图教育
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航天科技集团五院高级工程师张伟:这颗卫星成功以后,实际上是开创了我们国家人造地球卫星的先河,但它的意义更多地只体现了从无到有,那我们卫星终归是要落实在用。
东方红一号发射成功之后,为了让通信卫星真正落实到实用,以孙家栋、戚发轫等为代表的老一代航天科技人员,树立“要完全依靠自己的力量,研制出中国人自己的通信卫星”的信念,历经9年攻坚克难,最终研制成功东方红二号通信卫星。1984年4月8日,东方红二号试验通信卫星发射成功,使我国跻身世界上第五个能够独立研制、发射地球静止轨道卫星的国家。
受制于当时电子元器件研制、材料科学研究的技术水平,东方红二号卫星的载荷小,寿命短,卫星的C波段转发器只有2路,而当时国际先进水平通信卫星的C坡段转发器已经达到24路,寿命也长达十年。
张伟:当时能够提供的功率非常小,因为太阳能电池片就这么多,所以它能够提供的功率就那么大。所以当时我们国家的通信卫星在轨寿命比较短,就是五年,能够提供的有效功率很低,所以所谓的转发器路数,就是几路转发器。
通信卫星的主要载荷就是转发器,一路转发器可以传送十多套标清电视节目,通信卫星的载荷越大,转发器的路数多,意味着能够传送更多的广播电视节目,提供更大的通信容量。张伟告诉记者,由于当时东方红二号无法满足客户需求,国内还出现了“买星”还是“造星”的争论。在当时的环境下,航天人别无选择,在技术基础薄弱、设施条件差的情况下,按照当时的国际水平研制东方红三号卫星。
张伟:东方红二号是一颗自旋稳定式的卫星,到了东方红三号,我们搞的是一个三轴稳定式的卫星,采用了太阳翼的这种方式,那么技术上的跨代很大,只能继承东方红二号大概20%左右的技术基础,剩下的80%都是基于我们中国航天人的自主创新来实现。
从1986年国家立项,到1997年东方红三号卫星成功发射,科研人员历经11年的时间,先后解决了上百个技术难点,啃下了十余项“硬骨头”课题,也经历了首颗卫星发射失败的阵痛。东方红三号卫星不仅实现了我国通信卫星研制技术的跨越,也为中国航天事业提供了一个高可靠的通信卫星平台。
2000年,瞄准国际一流水平的东方红四号开始立项研制,卫星平台的设计寿命提升为15年,携带的转发器增加到52路。当时东方红四号通信卫星的市场目标不仅是要占领国内,而且还要走出去抢占国际市场。
在东方红四号通信卫星平台研发的同时,他们还在进行着东方红四号市场的开拓,2002年5月,与鑫诺卫星通信有限公司签署了鑫诺二号卫星采购订货合同;2004年5月,参与尼日利亚通信一号卫星整星研制和发射项目的招标,从美国、法国、英国等21家公司中脱颖而出,成功夺标。
张伟:东方红四号卫星,它的重量就达到了5到5.5吨,载荷的能力达到600公斤左右,这个水平实际上跟当时国际的先进水平,基本上保持在一条水平线上,所以通过东方红四号,我们实际上是实现了从跟跑向并跑的一个转型的过程。
2010年,着眼于未来20年大功率通信卫星的的需求,高承载、大功率、长寿命、可扩展的新一代东方红五号卫星开始立项研制,同时航天科技集团五院也在跟踪世界最前沿的技术,扩展原有卫星平台的技术水平。为了提高通信卫星的有效载荷,他们要把电子系统做的越来越小。
航天科技集团五院副主任设计师宫江雷:这几台产品,其实就是我们整个通信卫星上的综合电子系统,依托的一个硬件产品,现在的这4台产品其实是代替了之前的20多台产品,之前的包括数量,体积都是比较大的,我们已经减少了50%左右,这在整个国际上也是一个比较领先的一个水平。
跟踪世界前沿技术,在一些技术领域实现技术超越,这是航天科技集团五院在通信卫星发展中的必然选择。陈粤2008年博士毕业之后,来到航天科技集团五院负责通信卫星的控制推进研制工作。工作刚刚两年多,他就向院里提出进行通信卫星无工质电磁推进的研究,当时这项研究还存在巨大的争议。
航天科技集团五院副主任设计师陈粤:大家最主要的疑点是在于,这项技术可能现在科学原理上,还没有完全说清的情况下,就在工程上进行研发,是不是风险很大,是不是存在着原理性的错误,这是主要的争议点。
在太空中的通信卫星需要调整姿态和轨道维持,所以卫星都会携带大量的推进剂,传统的化学推进方式就是靠推进剂氧化产生推力。而现在卫星上开始应用的电推进方式,则是把携带的工质气体进行电离,然后把离子体喷射出去产生推力,这两种推进方式都是需要携带工质,也就是推进剂和气体。
陈粤:形象地说就是储箱里面存的这些液体或者气体,一旦这些工质使用光了,那么发动机就不能再使用了,寿命就到了。而我们现在这种推进方式,这种电磁推进,它就是只要有电,只要设备能正常工作,它就能够工作,就能产生推力。
没有任何技术、经验可以借鉴,也没有任何国外资料的参考,这项技术无论在国内还是国外,都处在技术试验的起步阶段,陈粤和他的团队面临着巨大的挑战。
为了鼓励年轻人创新,航天科技集团五院设立研发专项基金、博士成长专项基金等给予资金支持,而且对于研发核心人员三年不做业务考核,并在人员、实验设备方面给予大力支持,确保他们专心做技术研究。
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