“河漢縱且橫,北斗橫復直”。自古以來(lái),北斗如天河中的一座燈塔,指引著(zhù)人們辨明方向,吸引著(zhù)人們去探索浩瀚宇宙的奧秘。
如今,在浩瀚星空之中,幾十顆中國“星星”閃爍,將“光芒”灑向廣袤大地。經(jīng)過(guò)20余年努力,中國北斗工程完成了“三步走”戰略、發(fā)射了44顆衛星,在天疆部署了“大棋局”,特別是北斗三號衛星以一年19星的佳績(jì)在太空中刷新了“中國速度”。
自主創(chuàng )新:牢牢握住“北斗柄”
衛星導航系統是國家安全和經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展不可或缺的信息基礎設施,是大國地位和綜合國力的重要標志。在我國開(kāi)始規劃北斗藍圖時(shí),歐美等國家就已經(jīng)完成了全球系統布局。但是,以我國當時(shí)的國情,不能再走歐美國家的老路,必須另辟蹊徑,走一條多元融合發(fā)展的新路。
北斗的“勺柄”是指明方向的關(guān)鍵。為了牢牢握住“北斗柄”,北斗團隊從無(wú)到有,白手起家。在建設北斗一號系統時(shí),國外對我國實(shí)施了技術(shù)封鎖,國內的部件廠(chǎng)家也尚未成熟。據北斗一號總設計師范本堯院士回憶,國產(chǎn)化是從北斗一號太陽(yáng)帆板做起的,“當時(shí)很多衛星都不敢上,北斗第一個(gè)‘吃螃蟹’,硬著(zhù)頭皮上”。
之后的國產(chǎn)化攻關(guān)更為艱苦,不論是東方紅三號平臺橫空出世,還是影響長(cháng)壽命的三大關(guān)鍵部件,憑借自力更生的創(chuàng )業(yè)精神,以李祖洪總指揮、范本堯總設計師等為代表的老一輩北斗人攻堅克難,于2003年建成了北斗一號系統,使我國成為繼美、俄之后第三個(gè)擁有自主衛星導航系統的國家?!啊奕恕瘜ξ覀儗?shí)施技術(shù)封鎖,不讓我們站在肩膀上。唯一的辦法,就是自己成為巨人?!北倍芬惶栃l星總指揮李祖洪說(shuō)。
北斗二號的研制在國產(chǎn)化道路上又邁出了一大步。為實(shí)現快速形成區域導航服務(wù)能力的國家戰略,以北斗三號衛星首席總設計師謝軍、中國航天科技集團公司北斗導航衛星系統總設計師楊慧等為代表的北斗人設計了國際上首個(gè)以GEO/IGSO衛星為主、有源與無(wú)源導航多功能服務(wù)相融合的衛星方案,攻克了以導航衛星總體技術(shù)、高精度星載原子鐘等為代表的多項關(guān)鍵技術(shù),打破了國外的技術(shù)封鎖,建成了國際上首個(gè)混合星座區域衛星導航系統。2012年12月份,該系統開(kāi)通服務(wù),服務(wù)區域覆蓋亞太。
北斗三號實(shí)現了中國衛星導航定位系統從并跑到領(lǐng)跑的征程。航天科技集團五院衛星團隊率先提出國際上首個(gè)高中軌道星間鏈路混合型新體制,形成了具有自主知識產(chǎn)權的星間鏈路網(wǎng)絡(luò )協(xié)議、自主定軌、時(shí)間同步等系統方案,填補了國內空白;建立了器部件國產(chǎn)化從研制、驗證到應用的一體化體系,徹底打破了核心器部件長(cháng)期依賴(lài)進(jìn)口、受制于人的局面。
始終選擇自力更生、不斷創(chuàng )新的道路,不僅需要志氣,更需要勇氣和骨氣。在很多時(shí)候,總指揮、總設計師們要承擔推遲進(jìn)度、質(zhì)量風(fēng)險等壓力,團隊也付出了艱辛的努力。為了排除新技術(shù)和國產(chǎn)設備造成的隱患,他們會(huì )花費超過(guò)一般衛星3倍多的時(shí)間反復驗證、測試、迭代,甚至會(huì )主動(dòng)幫助生產(chǎn)廠(chǎng)家改進(jìn)技術(shù)和管理流程,毫無(wú)保留地傳授經(jīng)驗。
北斗三號總設計師王平坦言:“即便是在最艱難的時(shí)候,我們也從未動(dòng)搖過(guò)國產(chǎn)化的信心和決心,因為要打造世界一流工程、實(shí)現航天強國夢(mèng),核心技術(shù)絕對不能受制于人!”
在太空中失聯(lián)后又找回的“調皮孩子”、半夜來(lái)自衛星廠(chǎng)房的電話(huà)……每一個(gè)新的難題,都見(jiàn)證了北斗系統和團隊的成長(cháng)。在北斗團隊共同努力下,北斗三號所有部件和核心器件達到100%國產(chǎn)化,核心技術(shù)完全自主可控?!氨倍坊A產(chǎn)品已實(shí)現歷史性跨越,國產(chǎn)北斗芯片實(shí)現規?;瘧?,總體性能達到甚至優(yōu)于國際同類(lèi)產(chǎn)品?!北倍啡柨傇O計師陳忠貴說(shuō)。
團結協(xié)作:這里沒(méi)有個(gè)人英雄
北斗作為一個(gè)重大而復雜的系統工程,直接牽引帶動(dòng)著(zhù)數百家單位、數萬(wàn)工作人員,并在20余年的研制中鍛造出了注重傳承、密切配合、主動(dòng)協(xié)作、顧全大局的精神。
“這是一項團隊工程,沒(méi)有個(gè)人英雄,航天事業(yè)的成功是一個(gè)團隊的成功?!敝x軍說(shuō)。
每一顆北斗衛星都有著(zhù)強大的“幕后團隊”,牽動(dòng)著(zhù)衛星、運載火箭、運控、應用、測控、發(fā)射場(chǎng)等各大系統。以衛星系統為例,總體設計、結構機械、熱控制、綜合電子、控制與推進(jìn)、載荷等眾多分系統,以及測試、總裝等環(huán)節的北斗人,不論是順境還是逆境,大家心往一處想,勁兒往一處使,用汗水和智慧助推著(zhù)北斗邁出堅實(shí)而敏捷的步伐。
即便是團隊中的泰斗和“明星”人物,也不愛(ài)“藏著(zhù)掖著(zhù)”。他們相信“一代更比一代強”,醉心于推進(jìn)知識轉移和人才培養,并摸索出“四助”策略:“自我學(xué)習,自我提高”的自助、“以老帶新,傳承經(jīng)驗”的幫助、“專(zhuān)業(yè)培訓,注重實(shí)效”的輔助和“專(zhuān)業(yè)互補,共同進(jìn)步”的互助。
在創(chuàng )業(yè)階段,“老北斗人”用藥盒和大頭針制作簡(jiǎn)易的衛星模型,以便向新員工詳細講解。后來(lái),他們用“共享筆記本”等形式你一句、我兩行地記錄研制經(jīng)驗和心得。再后來(lái),他們設立了督導師制度,手把手地助推青年成長(cháng),并認真編著(zhù)了總體設計指南以及各分系統的設計/工作手冊,傾囊傳授寶典,并用《航天器總體設計禁忌》詳解設計中的“清規戒律”。創(chuàng )新開(kāi)展的虛擬衛星培訓項目也漸漸成為“北斗新人”們的必修課,他們分工協(xié)作,用不到一個(gè)月的時(shí)間設計一顆“麻雀雖小,五臟俱全”的虛擬衛星,通過(guò)考核后才能走上工作崗位……現在,他們有了“科研生產(chǎn)一體化管控平臺”等數字化工具,顯著(zhù)提升了積淀與設計制造能力。
這樣給力的傳幫帶,加上密集組網(wǎng)的工程歷練,大大縮短了北斗人才成長(cháng)周期?!?0后”余速加入航天隊伍才一年多的時(shí)間,便經(jīng)歷了多顆北斗衛星研制工作,獨立完成了某測試設計和實(shí)施,保障了多顆衛星多階段測試任務(wù)的順利完成。
如今,北斗已形成了一支平均年齡38歲、老中青結合的團隊,走出了中國工程院院士范本堯以及10余名衛星總設計師/總指揮、20余名副總設計師/副總指揮等領(lǐng)軍人才,為我國航天事業(yè)的發(fā)展錘煉了豐富而寶貴的“明星”陣容。
攻堅克難:以百米速度跑馬拉松
“我們是以百米速度跑馬拉松?!敝x軍如此形容北斗的研制節奏。正是在這樣的節奏下,北斗逐漸孕育出了直面挑戰、開(kāi)拓進(jìn)取、爭分奪秒、奮斗不息的攻關(guān)精神。
很多北斗人至今還清晰地記得2007年首顆北斗二號衛星研制時(shí)的那段“激情燃燒的歲月”。根據國際電聯(lián)的規則,頻率資源是有時(shí)限的,過(guò)期就會(huì )作廢。時(shí)間不等人,爭分奪秒才能完成前期所有研制,為了節省時(shí)間,所有參試人員進(jìn)駐發(fā)射場(chǎng)后又大干了3天體力活,搬設備、扛機柜、布電纜。沒(méi)有片刻喘息,緊接著(zhù)就是200小時(shí)不間斷的加電測試。這一次,院士、型號老總和技術(shù)人員一起排班,共同度過(guò)次次險情和種種考驗。大多數隊員都因為水土不服而拉肚子、發(fā)燒,但大家都帶病堅持。2007年4月16日,在成功發(fā)射的兩天后,北京從飛行試驗星獲得清晰信號,此時(shí)距離空間頻率失效僅有不到4個(gè)小時(shí)。
與航天強國的導航系統相比,中國北斗起步晚、基礎弱,高精度時(shí)間基準技術(shù)成為最大的“攔路虎”——這項核心技術(shù)直接決定著(zhù)定位精度,決定著(zhù)整個(gè)工程的成敗。由于研制出的第一臺原子鐘在工作時(shí)經(jīng)常出現突跳,精度很差。為了解決這一問(wèn)題,北斗人展開(kāi)了艱苦卓絕的攻關(guān)。為堅持做完試驗,不錯過(guò)任何一個(gè)疑點(diǎn),他們可以3天不合眼;為確保每一款國產(chǎn)化產(chǎn)品達標,他們輾轉于祖國各地的研制單位……通過(guò)多年不懈努力,北斗人全力啃下了這塊“硬骨頭”,使國產(chǎn)星載銣鐘從無(wú)到有,從粗到細,性能指標不斷提高,成功突破了封鎖,填補了國內空白?,F在,國人可以挺起腰桿自豪地說(shuō):“以前我們有原子彈,現在我們有原子鐘?!?
這種攻關(guān)精神,在老北斗人的言傳身教中,傳給了后來(lái)者。北斗三號星間鏈路是關(guān)乎全球組網(wǎng)至關(guān)重要的技術(shù),在方案確立的關(guān)鍵階段,航天科技集團五院當時(shí)只有29歲的康成斌大膽提出了某關(guān)鍵技術(shù)的驗證,為攻克星間鏈路難關(guān)打下了堅實(shí)基礎。航天科技集團五院當時(shí)最年輕的總體主任設計師楊聰偉,面對嶄新的衛星平臺,牽頭完成了北斗導航衛星數管分系統技術(shù)要求和軟件用戶(hù)需求,并首次應用在國內衛星平臺,開(kāi)拓了北斗導航衛星數據管理系統的新時(shí)代。
為提高沖刺速度,北斗人優(yōu)化流程,采用新方法、新技術(shù),不斷提升“宇航智造”能力,在高質(zhì)量、高效率、高效益研制方面積累了寶貴經(jīng)驗?!拔覀兺ㄟ^(guò)優(yōu)化管理流程,大幅提高了工作效率,做到了發(fā)射場(chǎng)試驗隊人員人數較以往減少近一半,雙星發(fā)射場(chǎng)的全流程時(shí)間由試驗星的55天壓縮到現在的35天?!北倍啡栃l星總指揮遲軍說(shuō)。航天科技集團五院開(kāi)創(chuàng )的導航組網(wǎng)衛星研發(fā)管理新模式,實(shí)現了“一支隊伍,多個(gè)任務(wù),協(xié)調統一”,最早形成并實(shí)踐了中國航天產(chǎn)品工程的理論和方法,樹(shù)立了我國宇航產(chǎn)品工程管理的典范,有力托舉了北斗導航衛星組批生產(chǎn)和密集發(fā)射。
追求卓越:用匠心打造精品
與別的衛星不同,北斗對于系統的連續、穩定、完好、可用要求極高,一個(gè)產(chǎn)品的好壞直接影響著(zhù)十幾顆衛星的成敗,牽一發(fā)而動(dòng)全身。因此,“零缺憾”是北斗人執著(zhù)的追求目標,質(zhì)量更是他們精心呵護的“眼珠子”。
在北斗三號首組衛星研制過(guò)程中,出現過(guò)蓄電池電壓微小誤差的小插曲。航天科技集團五院的工作人員發(fā)現,蓄電池某個(gè)單體電池與其他電池相比有微小差異,每10天就有一毫伏的增加。按照設計,電壓差增加到一定限額,蓄電池就會(huì )自動(dòng)調整,不會(huì )影響運行?!安荒軒е?zhù)任何疑點(diǎn)上天!”工作人員不打算放過(guò)這個(gè)隱患,下定決心換!就這樣,他們重新打開(kāi)太陽(yáng)翼,卸下艙板,換下有隱患的蓄電池組,加班加點(diǎn),依然按照原計劃完成了全部工作,讓衛星又多了一份安全保障。
年輕的北斗人也繼承了嚴慎細致的工作作風(fēng)。在第9顆北斗三號衛星某關(guān)鍵單機測試中,總體主任設計師劉家興發(fā)現了一個(gè)關(guān)鍵指標超標。超了多少呢?小于一納秒。也就是說(shuō),小于十億分之一秒,短到用“瞬間”都難以形容。
問(wèn)題擺在那里,如果不查個(gè)水落石出,劉家興過(guò)不了自己心里的那道關(guān)??墒?,進(jìn)一步排查無(wú)疑會(huì )增加很多工作量,而且不一定能查出結果。關(guān)鍵時(shí)刻,他想起北斗前輩們的話(huà):航天工程牽一發(fā)而動(dòng)全身,對分析出的問(wèn)題不能隱瞞,要勇敢面對。最終,劉家興坦誠地與設計師們交底,贏(yíng)得了大家的支持。他們深深地扎下去,同甘共苦,相互扶助,最終發(fā)現了產(chǎn)品設計上的深層次質(zhì)量問(wèn)題。就是這種把工作看作神圣的事業(yè),用匠心打造精品的作風(fēng),創(chuàng )造出中國北斗一個(gè)又一個(gè)奇跡。