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航天科技集团中星2E卫星研制侧记
来源:中国航天报     日期:2021年08月13日    字体:【】【】【

走进西昌卫星发射中心卫星厂房,首先能看到一块鲜红醒目的誓师签名板,一行大字映入眼帘:“奋斗百年路 启航新征程 确保中星2E卫星发射任务圆满成功 在轨稳定运行”。一旁,航天科技集团五院中星2E卫星试验队全体队员郑重签下了自己的名字。

历经3年研制、10余年艰苦付出,中星2E卫星迎来了最终考验。

“一定要严上加严、细上加细,确保型号安全、操作正规有序,用成功回报辛勤的努力。”在8月4日召开的中星2E卫星发射前动员会上,卫星总指挥张总强调。

8月6日,中星2E卫星发射任务取得圆满成功,我国通信广播事业从此迎来了一颗耀眼新“星”。

提升卫星能力 织就太空“星状网”

“在2010年前后,海上通信质量不佳,中国商船遇到突发状况时,救援工作难以开展。后来,随着我国通信卫星具备了常态化覆盖能力,救援队可随时随地通过卫星通信联系到中国船员,为中国商船护航。”中星2E卫星总设计师邹总举例介绍,提升通信卫星的能力,对国民经济发展十分重要,因此,团队多年来不懈追求,积极开展研制。

如今,中星2E卫星的成功发射,为我国在太空中织就了一张“星状网”,首次形成了通信卫星星间载荷通信网络,丰富了频段选择、拓展了通信频率。卫星通信系统的工作方式不再局限于点对点、天对地,减少了中间传输环节,能够更好地实现安全连续传输。

通信卫星发展取得重要进展的背后,研制团队历经多年刻苦研制,攻克了多项技术难题,不断优化制造工艺。

在中星2E卫星副总指挥浩总看来,大量技术更先进、性能更优的产品在这颗卫星上得到应用,卫星的研制也带动了相关产品、相应技术的发展。

以供配电分系统为例,“在本次任务中,卫星总体对供配电分系统提出了更高的要求:整星功率提高10%以上,同时供配电分系统减轻重量10%,分系统产品全面国产化,对我们来说具有重大的挑战。”卫星供配电系统设计师大磊介绍,在前期设计阶段,团队决定要提升电池片效率,效率提升后,将是国内目前通信卫星效率最高的,可以使整星功率提升10%以上;同时,研制团队采用了更高能量密度的锂电池,锂电池单体能量密度大大超过国外最新大容量电池的能量密度,使得分系统重量减轻了10%。

针对新型锂离子蓄电池组,研制团队依托中电18所与国内高校联合开展新型锂离子蓄电池的试验数据挖掘,通过对神经网络算法中的遗传因子训练,实现了对锂离子蓄电池全寿命周期的性能预计。

这种做法使得中星2E卫星锂电池同批次单体在完成300次充放电循环试验后即可进行预测,并可以不断迭代。相对于前期型号出厂前必须完成1080次试验再进行评估,在保证蓄电池组可靠性的前提下,这种做法大大提高了研制效率与研制的数字化水平。

扛起国产化大旗 严慎细实保成功

在邹总看来,不论是在先进技术方面还是在国产化方面,中星2E卫星都走在了前列。“作为‘国家队’,我们有责任、有义务扛起国产化大旗。”

该卫星的立项和研制,牵引着二代490牛推力器改进型发动机、接收机、变频器、微波开关等产品实现了自主可控。

载荷系统设计师大刘表示,在当前组织、功能、性能等约束条件下,载荷系统采用了“最协调”、最能满足用户需求的设计方案,载荷系统中使用的高可靠行波管放大器等新研产品填补了国内空白。

从0开始研制的产品,要实现星载应用,挑战巨大。“团队落实集团公司和五院有关要求,全周期、多维度开展过程质量控制和确认工作。”负责质量管理的队员小刘表示。

例如,针对新研产品,质量管理工作要求产品在研制阶段论证充分、依据全面;通过设计评审、复检复审、专项确认等形式,对产品实施类文件进行评审把关;同时,加强子系统、分系统层级联试,检测新产品和上下游单机是否协调匹配。

在研制过程中,型号团队始终坚持以更高标准、更严要求开展各项工作。

一次,卫星电源控制器产品在交付后,研制单位反馈产品在某一种特定工况下会出现误保护。通过大力协同,研制团队摸清楚了产品在轨使用工况:理论上会存在出现这一特定工况的可能,但实际应用中不会出现。对此,型号“两总”和设计师团队坚持吃透技术,决定进行技术状态更改,让产品理论上也不会出现误保护。最终,虽然卫星平台推迟20天交付,但完成了产品更改。

这件事让大磊印象深刻:“我们的更改践行了航天人‘严、慎、细、实’的工作作风,付出是值得的。”

冲锋在前担重任 战地一线党旗红

今年“七一”,在中国共产党迎来百年华诞之际,中星2E卫星试验队正在发射场执行任务。7月1日当天,试验队组织队员们集体收看了庆祝中国共产党成立100周年大会直播,第一时间学习习近平总书记“七一”重要讲话精神。

在发射场工作期间,试验队临时党委在协作楼、卫星厂房建成党史学习教育有形阵地,于工作间隙举办党史学习教育培训班、组织开展主题党日活动……

“自6月20日进场以来,试验队在发射场工作了45天。其间,党建工作与发射场各项工作紧密结合,提高了大家的积极性。”张总在发射前动员会上如是评价。

发射前动员会还对模范共产党员、青年突击能手进行了表彰。

琳姐是受到表彰的队员之一。她所在的团队承担了卫星综合测试和精细化判读工作,团队7人中,有5名女队员。在本次任务中,为了确保卫星状态稳定、可靠,试验队在原先数据判读工作的基础上加入了“成功包络线”。这意味着根据以往卫星成功的案例加入了大量数据,需要比对更多数据。

虽然工作量大幅增加,团队认真细致、一丝不苟的“认真劲”也只增不减。问及此事,琳姐说:“工作量确实很大,但我觉得这很平常,这是我应该做的。”

同样受到表彰的还有来自总环部的朝悦。在发射场,他和队员们让卫星实现了“一次上塔”——将卫星装在密封容器中,和整流罩同时吊上塔架,再将卫星从密封容器中取出,一气呵成完成星箭对接、整流罩合罩。

与先吊卫星、再吊整流罩的“二次上塔”方式相比,“一次上塔”能够节省一天半的时间,但也对操作人员提出了更高要求。

卫星与整流罩同时在塔架上,操作空间狭小。队员们对每一步操作、每一个工装的摆放位置都作了演练、预案。实际操作时,大家凝神聚力、有序操作,保证了人员安全和产品安全,顺利完成工作。

试验队员、总环部调度小卿回忆,在卫星运抵西昌机场时,炎炎烈日下,9名青年突击队员身着全套防护服,在距离飞机最近的“防疫控制区”开展卫星卸机工作。他们在严格落实要求、做好防护的前提下,冲在一线、团结协作,展现了团队的纪律性、战斗力和团结精神,彰显了誓保成功的信心和决心。(宋皓薇)

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