揭秘!北斗卫星导航系统的“心脏”是这样研发出来的( 四 )


孙家栋说的工程化 , 是指航天产品研制生产要遵循一套严格的流程和规范 。要生产出合格的航天产品 , 必须编写全套设计、工艺文件;装配、调试和测试现场必须满足严格的洁净度、温湿度要求 , 人员上岗要培训 , 要有资质;要编制试验大纲和试验细则 , 按规范完成振动、冲击、热循环、热真空等全套环境试验;所有过程都要翔实纪录 , 做到可追踪、完全受控 。所有这些 , 当时的武汉物数所几乎都不具备 。
冷静下来一想 , 孙家栋是一言中的 , 物数所团队研究功底扎实是强项 , 但工程化能力弱 , 却是不争的事实 。
怎么办?紧急动员 , 亡羊补牢 。
詹明生决定立即组建技术发展处和质量办公室两个管理部门 , 开始建设质量保证体系 。
梅刚华带队去航天五院和八院参观、学习 , 回来后立即按航天单位的标准改造实验室 。不久 , 一条符合航天规范的铷钟生产线雏形就出来了 。他请来航天八院的专家 , 指导团队编写设计、工艺和试验文件 。中国科学院派出监理组 , 对研制过程进行全程监理 。“那段时间是最紧张的 , 整个团队夜以继日地工作 , 从没休过假 , 我自己则是累得头发一块一块地掉 。”梅刚华说 。
仅用了两年多时间 , 物数所不仅完成了星载铷钟初样和飞行件两个阶段的研制任务 , 实现了首台铷钟飞行件上天 , 质量体系同时也建立起来 。质量控制能力实现了三级跳 , 总体单位对物数所产品质量控制的评价从“基本不受控”变为“基本受控” , 再变为“受控” 。
2007年 , 北斗二号系统星载铷钟进入批量正样产品研制阶段 , 研制过程仍然充满艰辛 。最痛苦的是技术“归零” 。
“归零”是航天行业一个专用术语 , 指产品出现故障以后 , 要按照“定位准确、机理清楚、措施有效、故障复现、举一反三”的要求 , 将故障现象和影响完全排除 , 保证产品上天执行任务时万无一失 。
梅刚华讲了一个“归零”的故事 。有一次 , 一台产品交付后出现异常 , 他们将产品取回做了处理后交给总体 , 可一通电又出现同样的问题 。于是他们沉下心来一个个部件、一个个元器件仔细排查 , 最后发现是一个电子器件装配方式不合理 , 属于批次性质量问题 。他们将那个批次的产品全部召回 , 问题是彻底解决了 , 可就是解决这样一个看似简单的问题 , 却花掉他们半年的精力 。
2012年 , 北斗二号卫星导航系统全面建成 。精密测量院等三家单位研制的星载铷钟 , 为我国独立自主建成北斗二号系统发挥了关键作用 。精密测量院的星载铷钟 , 无论是精度还是可靠性 , 都受到总体部门的高度评价 。
梅刚华只有短暂的兴奋 。他知道 , 北斗二号系统星载铷钟的性能 , 只相当于美国GPS系统铷钟20世纪90年代的水平 。而眼下 , GPS已经用上了新一代铷钟 , 技术指标又提升了差不多一个数量级 。
2009年 , 定位和授时精度更高的北斗三号全球系统工程正式立项 。
北斗三号上什么样的铷钟?多数人的意见是上高精度铷钟 。高精度铷钟的技术指标比北斗二号卫星铷钟高 , 但是跟GPS新一代铷钟比 , 仍然差了一大截 。
梅刚华的意见是高精度铷钟和甚高精度铷钟同时上 , 其中甚高精度铷钟的指标要完全对标GPS的新一代铷钟 。在项目评审会上 , 他掷地有声地表示:我们中国北斗的目标是建成一流的北斗 , 世界的北斗 , 所以必须用上最好的钟!
工程总体强有力地支持了梅刚华的意见 。2011年 , 高精度铷钟和甚高精度铷钟两个攻关项目同时启动 。一种技术同时布局两个项目 , 这在北斗系统技术攻关中是独一无二的 。