我國星載被動氫鍾實現完全自主可控
他們是追趕(gǎn)時間的人,作為國內時間頻率標準(zhǔn)的研發者,他們在五年時間裏,以高度的政治責任(rèn)感,夜以繼日,攻(gōng)堅克難,獨立自主研製出(chū)首台(tái)國產星載氫鍾,使得中國北鬥導航衛星有了我們自己(jǐ)研製的氫鍾,助力北鬥精準定位,大幅提升衛星(xīng)自主導航能力,這就是航天科工203所星載氫鍾團隊。
團隊全家福
有了我們(men)自主導航係統,我們才能骨頭硬
2015年9月30日,北鬥二代二期試驗星,203所第一台(tái)氫鍾上星(xīng);2016年(nián)2月1日,北鬥(dòu)二代二期第二顆試驗星(xīng),203所(suǒ)第二台氫鍾;2018年1月12日北鬥三號組網一箭雙星,203所第三台、第四(sì)台氫鍾隨之而上,助力精準(zhǔn)定位。對於(yú)氫鍾的發射(shè)時間,團隊骨幹王文明博士如(rú)數家珍,他笑著說道,這些時間對於我(wǒ)們來說是刻骨銘心的,比(bǐ)孩子的生日都記(jì)得清。
新一代高精度銣原子鍾雖然滿足導航衛星在地麵主控站不斷(duàn)同步校準下的指(zhǐ)標(biāo)要求,但無(wú)法滿足導航係統中長期自主導航能力要求。星載氫原子鍾擁有優異的中短期(qī)穩定(dìng)度和低漂移率,這將不僅(jǐn)大幅提升(shēng)導航係統的導航精度、授時水平,而且顯著延長導航衛星自主導航時間,大(dà)幅降低(dī)北鬥導航係統對地麵(miàn)的依賴程度,為非常時期的導航定位提供了保障。氫(qīng)鍾團隊(duì)在國產星載氫鍾的無人區,自主研(yán)發了中國人自己(jǐ)的氫鍾。
氫鍾團隊拚出了國內領先,國際一流
產品技術攻關階段曾有兩年最為艱辛,氫鍾團隊的小(xiǎo)夥(huǒ)子們幾乎全年無休,隻有過大年才放了三天假,出去吃飯的時候,街上冷冷清(qīng)清,飯館都(dōu)關門了,大家才反應過來(lái),這是過年了,人家都回家過年去了。在(zài)他們的腦(nǎo)海裏,沒有了(le)過年的概念(niàn),隻想著盡(jìn)快把我們自(zì)己的鍾(zhōng)研製出來。
如今,團隊已累計為總體交付十餘(yú)台星(xīng)載氫鍾,測試指標表明,星載氫鍾實現了國內領先,國際一流。目前國際上氫鍾研製有三個國家(jiā),俄(é)羅斯、瑞士和中國,我國氫鍾的各項指標已經與國(guó)際(jì)相當。
科研工作是精益求精的,不能心存僥幸
對於在軌(guǐ)服役的氫鍾電離啟輝問題,我們是有前車之鑒的,項目負責人(rén)李晶介紹道(dào),伽(gā)利(lì)略係統的星載氫鍾,就是因為氫鍾電離泡啟輝異常導致整鍾報(bào)廢(fèi)了。所以我(wǒ)們必須保證我們的(de)氫鍾隻要上天,就不(bú)能出(chū)現(xiàn)類(lèi)似問題。
在攻克電離(lí)泡啟輝的難題中,要(yào)把電離泡點亮,不僅要能亮,還要每次都(dōu)亮,而且要一直亮,要精益求精不(bú)心(xīn)存僥幸。通過改進電路形式,優化電路參數,增強震蕩的穩定性,改進後(hòu)的電路適用於國(guó)產化的元器件,這(zhè)也是國內唯一同時能夠適用於國產(chǎn)元器件和進(jìn)口元器(qì)件(jiàn)的電離部件。通過大量的實驗論證,保證了各種惡劣環境下的正常工作。
氫(qīng)鍾在進行真空(kōng)罐(guàn)試驗
窺一斑而知全(quán)局,要細而又細
在(zài)進行鑒定件攻關的關鍵階段,物理部分加電性能異常,而具體到每個部件的考核參數卻又正常。團隊就一個個組件(jiàn)進(jìn)行排查(chá),十餘項,相互聯動,互相影響,經常是(shì)動一發而牽全身,排查一個問題,卻帶來更多變量在(zài)變化,甚至會帶來了(le)新的問題。而問題的解決(jué)往(wǎng)往(wǎng)來源於偶然,甚至沒有任何依據,也許這就是量變到質變的過程。王文明堅定地說道。當我們按照正向邏輯思維排(pái)查完每一處可能發生問題(tí)的部件時(shí)卻(què)一無所獲,最終問題的發現竟源自於一次試驗過程,在更換部件時偶然部件表麵反光亮度不同而暴露出局部固化膠膜,分析原因是由於給一個螺絲點膠過程中,膠滲出到結構表麵,影響了場的分布,如果不加電根本體現不出來(lái),而鍾在工作中又無法拆開觀看(kàn),這給(gěi)解決問題帶來了很大的(de)困難(nán)。談起這次問題,文明說道,我們最初(chū)就是從(cóng)機理著手進行排查,分析認為沒問題的地方,最終問題恰恰在此。之後我們(men)進行了舉一反三,對工藝進行了改進,同時團隊更(gèng)加體(tǐ)會到工作中必須(xū)嚴謹細實,慎之又慎(shèn),杜絕類似看似無(wú)知的質量問題(tí)。
我們能想到的、想(xiǎng)不到的甚至分析認為不可(kě)能的,也許都會出現問題(tí)。在星載氫鍾(zhōng)攻關過程中,我們經(jīng)曆了諸多從無知到有知再到深知的過程。如今回頭再(zài)看,我們處理的問題有的甚至是(shì)小兒科(kē)的問題,窺一斑而知全局,也許這就是從無到(dào)有(yǒu)必(bì)然的經曆吧,隻(zhī)有過來人才能體會(huì)那種痛並快樂的過程,王(wáng)文明歎息道。
可靠性問題多來(lái)源於變(biàn)化的過程
為進(jìn)一步提(tí)高二極管組件可靠性,團隊訂製了特殊的焊盤來連(lián)接兩個孤立的導電柱,從而留出恰當的位置,放置二極管。可在實際應用中卻發現測試異常,而單獨排查每(měi)一個孤立部件均正常。回顧研製曆程,團隊意識到大多可靠性問題來源於變化,由變化的地方著手(shǒu),仔細觀察焊盤後分析認為(wéi)焊盤周(zhōu)圍(wéi)由於孤立導體的存在帶來了(le)附加電容,恰恰影響變容二(èr)極管的壓(yā)控特性,真可謂(wèi)無(wú)巧不成書。
對於(yú)導航產品,總是強調可靠性是第一位的,技術指(zhǐ)標是其次的,產品一(yī)旦定型,夠用、能用(yòng)便可,我們有時候甚至不理解總體單位,覺(jiào)得某些胸有成竹的改進可以讓產(chǎn)品更好用,而得(dé)到的卻多是(shì)總體不(bú)近人情的回絕抑或各種無謂的論(lùn)證報告。可有了上述的這(zhè)些問題經曆才(cái)更加讓我們體(tǐ)會到可靠(kào)性的內(nèi)涵以及(jí)對(duì)總體(tǐ)的些許理解。王文(wén)明(míng)介紹道(dào)。
談起心愛的原(yuán)子鍾,李晶語重心長地(dì)說道:兩方麵來看這個問題(tí)吧!作為國家重大戰略,任務來了,我們責無旁貸,必(bì)須要幹,而且還要出色完成任務,這是使(shǐ)命感;作為一(yī)個專業,這需要發自內心的喜(xǐ)歡(huān),徜徉於原子鍾研製的海洋裏如愛好一般不能自已(yǐ)。 暢想未來,他覺得原子(zǐ)鍾的發展應以(yǐ)滿足國家戰略發展為使命;以專注市場需求為導向;堅持(chí)發展一代探索預研一代的理(lǐ)念,引領行業發展。
團隊在探(tàn)討問題
欄(lán)目導(dǎo)航
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更多>2020-09-17