本报记者索寒雪北京报道
随着北京冬奥会的日益临近,2021年初,可以传输8K视频画面的中星9B卫星在轨需求十分紧迫,中国航天科技集团有限公司五院通信导航部接受了这一严峻的任务。
中星9B卫星总指挥肖应廷收到了上级关于缩短研制周期的要求,时间非常紧迫,肖应廷组织专家和设计师,召开紧急会议,更新方案,最终排出一个比原定计划提前80余天在轨交付的研制方案。
2022年,肖应廷再次接到任务,为广大民众及各行各业提供高质量的广播电视及通信传输服务的中星6D卫星需要用最短的时间,在轨交付,这一次,肖应廷带领团队,最终实现卫星研制周期比原定计划整整提前五个月。
肖应廷是商用卫星行业的“老兵”,2007年他曾经担任尼日利亚通信卫星副总指挥,这也是中国第一颗整星出口的卫星。此后,从玻利维亚通信卫星到阿尔及利亚通信卫星,肖应廷带领团队迈出航天多个“一小步”,全面提升中国航天的国际形象。
在商用卫星领域,肖应廷心中有一个“对标国际一流”的目标,“我们一直关注国际上商业卫星发展,包括马斯克的卫星商业化模式。”
开拓创新路径
肖应廷带领团队不断识别和控制风险,持续探索技术创新路径,在实践中创造出我国民商用通信卫星领域的多个“首次”。
肖应廷对民商用通信卫星的认识不仅仅是来自于航天卫星技术,还有一部分思索来自于“商用”二字,他认为卫星研制流程的优化是降低卫星发射成本的方式之一,而流程优化的原动力是技术创新和进步。
2019年以来,肖应廷担负起中星9B、中星6D及中星6E型号总指挥的重任。对广播电视卫星而言,可靠性及安全性至关重要。肖应廷带领团队不断识别和控制风险,持续探索技术创新路径,在实践中创造出我国民商用通信卫星领域的多个“首次”。
中星9B卫星首次实现高轨通信卫星发射后太阳翼快速展开,展开时间压缩至140秒,进一步提升了卫星的能源安全性。而中星6D卫星首次在我国民商用通信卫星领域使用中继测控技术,进一步降低了我国对海外测控站点和测量舰船的依赖。
肖应廷认为,缩短研制周期、创新研制流程,是项目团队落实集团公司“高质量保证成功、高效率完成任务、高效益推动航天强国建设和国防建设”全面发展要求的重要体现。在紧张的型号任务形势下,肖应廷带领团队瞄准目标、统一团队思想,集智攻关、集约资源,为我国大容量高可靠通信卫星的研制做出重要贡献。
此外,随着卫星控制系统方案的改进,包括星敏技术的成熟,改变旧有的不便利的发射时间便提上了日程。
据了解,西昌卫星发射中心发射卫星窗口期通常是半夜23~24时左右,卫星发射成功后,运载火箭要坠落到固定区域,被称为一级落区、二级落区。住在落区附近的老百姓就要提前疏散、躲避,由于时间过晚给落区的人们造成诸多不便。
2021年9月9日20点,中星9B成功发射,率先打破了通信卫星原来的发射时间先例,并为后续通信导航卫星在西昌卫星发射中心发射提供了宝贵经验。“卫星研制的任一环节被打破,无疑都是冒风险的,只有在技术水平提升的情况下才能实现流程革新。”
提前五个月交付
卫星研制团队多数是由年轻设计师组成的,肖应廷形容团队,“年轻、高学历,工作强度极大。”这种工作强度远高于普通工业设计师。
中星6D要求交付的时间非常短,但是,这颗卫星将为广大民众及各行各业提供高质量的广播电视及通信传输服务,因此肖应廷对卫星质量要求极为严苛。
有一次需要昼夜抽真空做热试验。抽真空是模拟太空环境,每次试验抽真空都需要很长的时间。
当试验做到后半夜时,一个采集设备环境温度的热耦信号出现了异常,遇到这种情况,通常采取的办法是舍弃这个热耦合,因为周边有其他热耦可以计算温度。
凌晨一点半,项目团队紧急召集在一起,展开讨论,分析问题,“我们想到这次卫星发射任务事关重大,是党和国家交给我们的重要任务,一定要保障质量,团队成员对待工作的态度都非常严谨,一丝不苟。所以,我们还是决定,停止抽真空,开罐处理该异常。”肖应廷说。
开罐处理,意味着之前抽真空昼夜试验要重新来过,但是团队没有怨言,“大家对这颗卫星充满责任感并满怀工作热忱是保证我们取得成功的重要原因。”
卫星发射涉及到人、机、料各个方面,会出现各种大大小小的问题。
在卫星成功发射动员会上,这样的事例,肖应廷总结了十几个,“不同岗位的工作人员,不同侧面,都怀着同样的热忱,这是实现卫星顺利发射的主要原因。”
三星并行研制,中星9B和中星6D都面临着时间紧迫的局面。
中星6D项目提前五个月完成在轨交付,这是科学合理地缩短工期与科技创新结合的成果。
但是研制团队攻坚克难,挺了过来。
卫星研制团队多数是由年轻设计师组成的,肖应廷形容团队,“年轻、高学历,工作强度极大。”这种工作强度远高于普通工业设计师。
“比如结构设计师的工作量就非常大,因为每个卫星要根据自身任务需求不同,重新画图,然后进行论证更改、优化,专家评审讨论。结构设计师如果对工艺不了解,要找工艺设计师沟通合理性,改进设计,此外还要去厂房,有生产厂房、有测试厂房,还有一些检漏,热试验厂房,振动试验厂房。”肖应廷说。
项目团队每个成员,有不同岗位和职责,为了保障卫星成功,设计师从始至终要跟下来。有些24小时实验,要跟踪情况,劳心劳力。肖应廷非常感谢自己的团队,“我能感受到年轻人对卫星事业的满腔热血。”中星6D卫星还首次实现了取消发射场期间固面天线展开试验,节约了人力物力成本,研制流程向国际一流商业卫星看齐。
2022年4月15日,中星6D卫星划破夜空顺利入轨,30余天的发射场任务在拥抱与热泪中圆满结束,通信卫星领域又一颗星辰闪耀星空。肖应廷和项目团队再一次迎来了高光时刻。
用户单位卫通集团对中星9B和中星6D评价很高,从技术水平到工作作风和最终效果,都给予了极大的肯定。
如何理解马斯克
肖应廷认为,马斯克的商业运作模式值得关注。
美国是最早开展商业卫星发射的国家。资料显示,1965年,国际通讯卫星组织在美国成功地发射了世界上第一颗商业通信卫星,标志着美国商业航天的大幕正式拉开。
目前马斯克的太空探索技术公司已经发射了3162颗星链卫星。作为商业卫星的“老兵”,肖应廷时常被问到的一个问题是,你们为什么不像马斯克那样多发射一些卫星。
实际上,2021年全球全部144次轨道发射中,中国为55次,美国为51次。有统计显示,2021年,马斯克的SpaceX公司共进行了32次航天发射,占了美国全年51次发射的约63%。而这32次发射,全部是由猎鹰9Block5可回收火箭创造的,发射成功率100%。
马斯克的星链计划初衷是向边远地区提供互联网服务。
“我们国家已经在地面上建设了很多5G基站,实现了信号的覆盖,地面网络建设已经非常发达,制约了对天上通信卫星的需求。”肖应廷说。但是他认为马斯克的商业运作模式值得关注。目前通信导航卫星领域已经在产品化、国产化、批产化、数字化和技术经济一体化方面探索设计端和制造端的深入融合,不断提升产研融合以及任务履约能力,为加速实现航天强国助力。
肖应廷一直在深耕商业卫星领域。他在担任尼日利亚通信卫星副总指挥期间,与项目团队创造出25个月内完成研制发射任务的“尼星速度”,共同托举中国第一颗整星出口卫星升入太空。肖应廷担任卫星总指挥后,坚持深耕国内外商业卫星市场。
2022年,肖应廷荣获航天五院功勋奖,他建议年轻人:“忠于初心、诚于价值、勇于担当、敢于超越,应当是我们通信卫星团队的普遍共识,必须要传承和延续下去。”
面对每一次挑战时,肖应廷都坚守着一个成功的信念。