“河漢縱且橫,北斗橫復(fù)直”。自古以來,北斗如天河中的一座燈塔,指引著人們辨明方向,吸引著人們?nèi)ヌ剿骱棋钪娴膴W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20余年努力,中國北斗工程完成了“三步走”戰(zhàn)略、發(fā)射了44顆衛(wèi)星,在天疆部署了“大棋局”,特別是北斗三號衛(wèi)星以一年19星的佳績在太空中刷新了“中國速度”。
自主創(chuàng)新:牢牢握住“北斗柄”
衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是國家安全和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展不可或缺的信息基礎(chǔ)設(shè)施,是大國地位和綜合國力的重要標(biāo)志。在我國開始規(guī)劃北斗藍(lán)圖時,歐美等國家就已經(jīng)完成了全球系統(tǒng)布局。但是,以我國當(dāng)時的國情,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(tuán)隊從無到有,白手起家。在建設(shè)北斗一號系統(tǒng)時,國外對我國實施了技術(shù)封鎖,國內(nèi)的部件廠家也尚未成熟。據(jù)北斗一號總設(shè)計師范本堯院士回憶,國產(chǎn)化是從北斗一號太陽帆板做起的,“當(dāng)時很多衛(wèi)星都不敢上,北斗第一個‘吃螃蟹’,硬著頭皮上”。
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(shè)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(tǒng),使我國成為繼美、俄之后第三個擁有自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國家。“‘巨人’對我們實施技術(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。”北斗一號衛(wèi)星總指揮李祖洪說。
北斗二號的研制在國產(chǎn)化道路上又邁出了一大步。為實現(xiàn)快速形成區(qū)域?qū)Ш椒?wù)能力的國家戰(zhàn)略,以北斗三號衛(wèi)星首席總設(shè)計師謝軍、中國航天科技集團(tuán)公司北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)總設(shè)計師楊慧等為代表的北斗人設(shè)計了國際上首個以GEO/IGSO衛(wèi)星為主、有源與無源導(dǎo)航多功能服務(wù)相融合的衛(wèi)星方案,攻克了以導(dǎo)航衛(wèi)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,建成了國際上首個混合星座區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。2012年12月份,該系統(tǒng)開通服務(wù),服務(wù)區(qū)域覆蓋亞太。
北斗三號實現(xiàn)了中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)從并跑到領(lǐng)跑的征程。航天科技集團(tuán)五院衛(wèi)星團(tuán)隊率先提出國際上首個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(quán)的星間鏈路網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、自主定軌、時間同步等系統(tǒng)方案,填補(bǔ)了國內(nèi)空白;建立了器部件國產(chǎn)化從研制、驗證到應(yīng)用的一體化體系,徹底打破了核心器部件長期依賴進(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。在很多時候,總指揮、總設(shè)計師們要承擔(dān)推遲進(jìn)度、質(zhì)量風(fēng)險等壓力,團(tuán)隊也付出了艱辛的努力。為了排除新技術(shù)和國產(chǎn)設(shè)備造成的隱患,他們會花費超過一般衛(wèi)星3倍多的時間反復(fù)驗證、測試、迭代,甚至?xí)鲃訋椭a(chǎn)廠家改進(jìn)技術(shù)和管理流程,毫無保留地傳授經(jīng)驗。
北斗三號總設(shè)計師王平坦言:“即便是在最艱難的時候,我們也從未動搖過國產(chǎn)化的信心和決心,因為要打造世界一流工程、實現(xiàn)航天強(qiáng)國夢,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(diào)皮孩子”、半夜來自衛(wèi)星廠房的電話……每一個新的難題,都見證了北斗系統(tǒng)和團(tuán)隊的成長。在北斗團(tuán)隊共同努力下,北斗三號所有部件和核心器件達(dá)到100%國產(chǎn)化,核心技術(shù)完全自主可控。“北斗基礎(chǔ)產(chǎn)品已實現(xiàn)歷史性跨越,國產(chǎn)北斗芯片實現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用,總體性能達(dá)到甚至優(yōu)于國際同類產(chǎn)品。”北斗三號總設(shè)計師陳忠貴說。
團(tuán)結(jié)協(xié)作:這里沒有個人英雄
北斗作為一個重大而復(fù)雜的系統(tǒng)工程,直接牽引帶動著數(shù)百家單位、數(shù)萬工作人員,并在20余年的研制中鍛造出了注重傳承、密切配合、主動協(xié)作、顧全大局的精神。
“這是一項團(tuán)隊工程,沒有個人英雄,航天事業(yè)的成功是一個團(tuán)隊的成功。”謝軍說。
每一顆北斗衛(wèi)星都有著強(qiáng)大的“幕后團(tuán)隊”,牽動著衛(wèi)星、運載火箭、運控、應(yīng)用、測控、發(fā)射場等各大系統(tǒng)。以衛(wèi)星系統(tǒng)為例,總體設(shè)計、結(jié)構(gòu)機(jī)械、熱控制、綜合電子、控制與推進(jìn)、載荷等眾多分系統(tǒng),以及測試、總裝等環(huán)節(jié)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北斗邁出堅實而敏捷的步伐。
即便是團(tuán)隊中的泰斗和“明星”人物,也不愛“藏著掖著”。他們相信“一代更比一代強(qiáng)”,醉心于推進(jìn)知識轉(zhuǎn)移和人才培養(yǎng),并摸索出“四助”策略:“自我學(xué)習(xí),自我提高”的自助、“以老帶新,傳承經(jīng)驗”的幫助、“專業(yè)培訓(xùn),注重實效”的輔助和“專業(yè)互補(bǔ),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易的衛(wèi)星模型,以便向新員工詳細(xì)講解。后來,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,他們設(shè)立了督導(dǎo)師制度,手把手地助推青年成長,并認(rèn)真編著了總體設(shè)計指南以及各分系統(tǒng)的設(shè)計/工作手冊,傾囊傳授寶典,并用《航天器總體設(shè)計禁忌》詳解設(shè)計中的“清規(guī)戒律”。創(chuàng)新開展的虛擬衛(wèi)星培訓(xùn)項目也漸漸成為“北斗新人”們的必修課,他們分工協(xié)作,用不到一個月的時間設(shè)計一顆“麻雀雖小,五臟俱全”的虛擬衛(wèi)星,通過考核后才能走上工作崗位……現(xiàn)在,他們有了“科研生產(chǎn)一體化管控平臺”等數(shù)字化工具,顯著提升了積淀與設(shè)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周期。“90后”余速加入航天隊伍才一年多的時間,便經(jīng)歷了多顆北斗衛(wèi)星研制工作,獨立完成了某測試設(shè)計和實施,保障了多顆衛(wèi)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(jié)合的團(tuán)隊,走出了中國工程院院士范本堯以及10余名衛(wèi)星總設(shè)計師/總指揮、20余名副總設(shè)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。”謝軍如此形容北斗的研制節(jié)奏。正是在這樣的節(jié)奏下,北斗逐漸孕育出了直面挑戰(zhàn)、開拓進(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(wèi)星研制時的那段“激情燃燒的歲月”。根據(jù)國際電聯(lián)的規(guī)則,頻率資源是有時限的,過期就會作廢。時間不等人,爭分奪秒才能完成前期所有研制,為了節(jié)省時間,所有參試人員進(jìn)駐發(fā)射場后又大干了3天體力活,搬設(shè)備、扛機(jī)柜、布電纜。沒有片刻喘息,緊接著就是200小時不間斷的加電測試。這一次,院士、型號老總和技術(shù)人員一起排班,共同度過次次險情和種種考驗。大多數(shù)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,此時距離空間頻率失效僅有不到4個小時。
與航天強(qiáng)國的導(dǎo)航系統(tǒng)相比,中國北斗起步晚、基礎(chǔ)弱,高精度時間基準(zhǔn)技術(shù)成為最大的“攔路虎”——這項核心技術(shù)直接決定著定位精度,決定著整個工程的成敗。由于研制出的第一臺原子鐘在工作時經(jīng)常出現(xiàn)突跳,精度很差。為了解決這一問題,北斗人展開了艱苦卓絕的攻關(guān)。為堅持做完試驗,不錯過任何一個疑點,他們可以3天不合眼;為確保每一款國產(chǎn)化產(chǎn)品達(dá)標(biāo),他們輾轉(zhuǎn)于祖國各地的研制單位……通過多年不懈努力,北斗人全力啃下了這塊“硬骨頭”,使國產(chǎn)星載銣鐘從無到有,從粗到細(xì),性能指標(biāo)不斷提高,成功突破了封鎖,填補(bǔ)了國內(nèi)空白。現(xiàn)在,國人可以挺起腰桿自豪地說:“以前我們有原子彈,現(xiàn)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(tuán)五院當(dāng)時只有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)打下了堅實基礎(chǔ)。航天科技集團(tuán)五院當(dāng)時最年輕的總體主任設(shè)計師楊聰偉,面對嶄新的衛(wèi)星平臺,牽頭完成了北斗導(dǎo)航衛(wèi)星數(shù)管分系統(tǒng)技術(shù)要求和軟件用戶需求,并首次應(yīng)用在國內(nèi)衛(wèi)星平臺,開拓了北斗導(dǎo)航衛(wèi)星數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的新時代。
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。“我們通過優(yōu)化管理流程,大幅提高了工作效率,做到了發(fā)射場試驗隊人員人數(shù)較以往減少近一半,雙星發(fā)射場的全流程時間由試驗星的55天壓縮到現(xiàn)在的35天。”北斗三號衛(wèi)星總指揮遲軍說。航天科技集團(tuán)五院開創(chuàng)的導(dǎo)航組網(wǎng)衛(wèi)星研發(fā)管理新模式,實現(xiàn)了“一支隊伍,多個任務(wù),協(xié)調(diào)統(tǒng)一”,最早形成并實踐了中國航天產(chǎn)品工程的理論和方法,樹立了我國宇航產(chǎn)品工程管理的典范,有力托舉了北斗導(dǎo)航衛(wèi)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(wèi)星不同,北斗對于系統(tǒng)的連續(xù)、穩(wěn)定、完好、可用要求極高,一個產(chǎn)品的好壞直接影響著十幾顆衛(wèi)星的成敗,牽一發(fā)而動全身。因此,“零缺憾”是北斗人執(zhí)著的追求目標(biāo),質(zhì)量更是他們精心呵護(hù)的“眼珠子”。
在北斗三號首組衛(wèi)星研制過程中,出現(xiàn)過蓄電池電壓微小誤差的小插曲。航天科技集團(tuán)五院的工作人員發(fā)現(xiàn),蓄電池某個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(shè)計,電壓差增加到一定限額,蓄電池就會自動調(diào)整,不會影響運行。“不能帶著任何疑點上天!”工作人員不打算放過這個隱患,下定決心換!就這樣,他們重新打開太陽翼,卸下艙板,換下有隱患的蓄電池組,加班加點,依然按照原計劃完成了全部工作,讓衛(wèi)星又多了一份安全保障。
年輕的北斗人也繼承了嚴(yán)慎細(xì)致的工作作風(fēng)。在第9顆北斗三號衛(wèi)星某關(guān)鍵單機(jī)測試中,總體主任設(shè)計師劉家興發(fā)現(xiàn)了一個關(guān)鍵指標(biāo)超標(biāo)。超了多少呢?小于一納秒。也就是說,小于十億分之一秒,短到用“瞬間”都難以形容。
問題擺在那里,如果不查個水落石出,劉家興過不了自己心里的那道關(guān)。可是,進(jìn)一步排查無疑會增加很多工作量,而且不一定能查出結(jié)果。關(guān)鍵時刻,他想起北斗前輩們的話:航天工程牽一發(fā)而動全身,對分析出的問題不能隱瞞,要勇敢面對。最終,劉家興坦誠地與設(shè)計師們交底,贏得了大家的支持。他們深深地扎下去,同甘共苦,相互扶助,最終發(fā)現(xiàn)了產(chǎn)品設(shè)計上的深層次質(zhì)量問題。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)造出中國北斗一個又一個奇跡。