嫦娥三号声表面波器件团队:让月球图像没马赛克

2014-01-08 16:35 测控要闻   

导读当2013年12月15日第一面登上月球的五星红旗清晰、完整地出现在电视屏幕上的那一刻,嫦娥三号声表面波器件项目团队设计师们的心“终于落了地”。  

当2013年12月15日第一面登上月球的五星红旗清晰、完整地出现在电视屏幕上的那一刻,嫦娥三号声表面波器件项目团队设计师们的心“终于落了地”。

“小器件”经受“大考验”

鲜艳的五星红旗闪耀在“玉兔”号的“胸前”,“摄影师”是着陆器,信号从38万4千4百千米外的月球清晰、不失真地传回地球,然后通过电视直播展现在人们面前,这其中我国自主研制的5种声表面波器件起到了举足轻重的作用。

声表面波器件是航天器上各分系统中的关键元器件。“现在电磁环境比较复杂,声表面波器件的主要作用就是滤除各种干扰信号,如杂波信号、镜像信息、谐波等,使信号传播的媒介更加干净,传输的信号更流畅。”嫦娥三号声表面波器件项目团队质量负责人段斌告诉笔者。

嫦娥三号所需的5种声表面波器件,分别应用在卫星的捕获、测控、应答机等分系统中,滤除无用信息干扰,确保其与地面中心保持顺畅通信、将月表形貌与地质构造等科学数据精准传送到地面,为揭开月球神秘面纱起到了关键作用。

“最直观的作用,就是着陆器和月球车互相拍的照片,能更加清楚地传回地球上来,没有失真,也没有‘马赛克’。”段斌说得很形象。

所以,当“玉兔”号和着陆器互拍的照片通过电视直播传送到千家万户时,团队里的每一个人都守在电视机前,关注着两年多努力完成的“小器件”经受“大考验”。

“因为自己的产品在上面,尽管这种场面我经历了很多次,心里还是很紧张。看到从月球传回来的照片没有失真,这才放了心。”33岁的王永安告诉笔者,他是嫦娥三号声表面波器件项目团队的技术负责人,也是这支由12人组成的“八零后”团队里最“年长”的一个。

“八零后”担当大任

2010年,中国航天科工集团第二研究院接到了为嫦娥三号提供5种声表面波器件的任务,这一任务最终落在了由王永安带领的“八零后”团队身上。

和团队以往研制的产品相比,嫦娥三号使用的声表面波器件要有良好的性能参数、高稳定、高可靠性,同时要满足体积小、功耗低、灵敏度高的要求;并且针对不同的要求,每种器件需要单独研制,制定专门的性能、工艺、可靠性设计方案,工作量极大。

要满足用户的参数要求,第一步就必须突破设计方法,产品的可靠性是设计和制造出来的。当时,年轻的设计师们可借鉴的资料非常有限。

那一年,史向龙25岁。他刚刚从南京大学声学系硕士毕业,是团队里年龄最小的,也是科班出身、学历最高的。因此,他承担了嫦娥三号的声表面波器件设计工作。

嫦娥三号用的5种声表面波器件,最小的只有一个黄豆粒那么大,重0.02克,比黄豆粒要轻得多。因此需要做大量的仿真模拟实验,才能获得最符合要求的数据。一种元器件的一次仿真实验最少需要两天,5种元器件的数十次仿真工作量极大。但元器件的研制绝对不能拖后,因为一环扣一环,还有很多分系统要等着这些原件去配套。时间紧,压力大,为了如期完成任务,设计师们建立新的物理模型,一人两班倒,开始了“5+2”和“白+黑”的工作状态。

“我们的元器件虽小,但它是确保信息畅通的第一关卡,容不得一丝马虎。”设计师周培根回忆攻关的过程时说。通过项目团队反复进行无数次的试验、检验,反复改进可靠性设计,实现了所有元器件如期交付。

“辛苦得很快乐、很值得”

王永安称自己带领的这支“八零后”团队是一支有责任感、遵守纪律、战斗力强的队伍。在攻关过程中,他们所承受的压力、付出的艰辛,现在回忆起来都成了他们调侃自己的趣事。

2011年初,项目正处在方案论证结束、初样产品制作的过程中,范佰杰结婚。在婚礼上,他看到为团队的同事们预留的桌子都是空的,心里很难过。“当然希望自己人生中最重要的一件大事有朝夕相处的兄弟们见证啊!”可是,他也比谁都理解他们,“研制工作太忙了,他们走不开!”

2011年9月,产品做正样,也是最忙的时候。周培根除“出席了”自己的婚礼,一概做了“甩手掌柜”,更别提休婚假了;儿子一年后出生,他也没办法陪在妻子身边,加完班才一路飞奔到医院,看到儿子熟睡中的小脸。

“工作虽然辛苦,但是充满了成就感,我在这个过程中也学会了很多东西,所以辛苦得很快乐、很值得。”史向龙告诉笔者,攻关期间,他每周只有一天能陪女朋友,即使结了婚每周也只有一天可以在家吃饭。

“我们一年,要吃近300顿加班饭。” 刘佳是团队里唯一的女性,但她和所有人一样,加班、熬夜,两班倒,刘佳从女性感性的角度解读了两年多的攻关时光:“现在回想起来,每天大家一起吃加班饭的时候,就像家人一样,还是挺温馨的。”

如今,这支“八零后”团队依然在路上,他们的梦想才刚刚扬帆起航。

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