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重慶造半球陀螺 助力“航天夢”
重慶日報  2018-06-12 10:05:16

  原標題:掌握核心技術 亮相“高分五號” 重慶造半球陀螺 助力“航天夢”

  今年5月,對重慶航空航天産業而言,是值得紀念的一個月。

  5月中旬,備受關注的國內首枚民營自主研製亞軌道商用火箭——“重慶兩江之星”發射成功。這標誌著重慶在民營運載火箭領域邁出了“從無到有”的一步。

  而5月初,我國在太原發射了“高分五號”衛星,它是世界首顆實現對大氣和陸地綜合觀測的全譜段高光譜衛星,填補了國産衛星無法有效探測區域大氣污染氣體的空白。

  很多人不知道的是,這顆衛星上的核心部件之一——“姿態敏感器”是重慶造。

  半球陀螺國內僅重慶可造

  控制系統是衛星最核心的部分,裏面的每個部件都如同衛星的“器官”一樣,掌控著衛星的各種行為。

  在控制系統中,有個部件名叫陀螺儀。它是衛星的“姿態敏感器”,主要負責感知衛星自身的姿態變化情況,再實時傳輸相應數據,確保衛星能夠按照預定的軌跡飛行,並保持姿態的穩定。

  “高分五號”衛星的陀螺儀,與“高分”系列的其它衛星不同。它使用的是“半球諧振陀螺儀”(下稱半球陀螺),其製造公司是中國電子科技集團重慶聲光電有限公司(下稱重慶聲光電公司)。

  “以前衛星大部分採用‘機械陀螺’。與之相比,半球陀螺有三個明顯優勢。”中國電子科技集團有限公司首席專家方針介紹,半球陀螺的優勢可歸納為“兩高一長”,即高精度、高可靠性、長壽命。

  方針説,高精度,指其可以更準確地感知衛星姿態的微小變化情況;高可靠性指其品質好;長壽命則指其使用年限更長。

  事實上,因為半球陀螺獨特的性能,世界上不少國家都在研究,其中以美國技術最為先進。目前,美國已將半球陀螺應用在空間飛行器導航、衛星姿態控制、太陽系行星穿越等深空探測任務中。

  相比之下,我國在該領域起步較晚。在國內,全面掌握半球陀螺技術,且能研製它的企業,僅有重慶聲光電公司。

  從樣品到“上天”用了10年

  國內這一領域內的“唯一”,應用在“國家隊”的衛星上……這些榮譽讓重慶聲光電公司自豪。然而,從研製出樣品到第一次“上天”,重慶聲光電公司花了整整10年時間。

  2000年,重慶聲光電公司組建了專門研究半球陀螺的機構,力求實現半球陀螺技術的新突破。這一專業團隊僅用兩年時間,就研製出了公司首個半球陀螺樣品,也是國內第一個半球陀螺。

  産品研製出來後,重慶聲光電公司希望它能夠“上天”接受檢驗。2005年,他們開始申報國家項目,希望能將半球陀螺應用在國家衛星工程上。當時,他們有三次機會可以將産品應用於衛星,其中便包括著名的北斗一代應用衛星。

  然而,2005年卻是重慶聲光電公司“折戟”之年。重慶聲光電公司産品三次“上天”的機會都錯失了,這也讓國産新型陀螺失去了率先開展空間應用的機會。

  機遇終會留給有準備之人。2007年,重慶聲光電公司的半球陀螺被國防科工局正式確定應用在“實踐九號”衛星上;2012年,“實踐九號”衛星發射升空,重慶聲光電公司的這顆半球陀螺經歷10年蟄伏,終於圓了它的“航天夢”。

  拿下“高分五號”得到很高評價

  當重慶聲光電公司的半球陀螺被確定使用在“實踐九號”衛星上時,業內人士對他們開始刮目相看。

  “以前不管你怎麼説自己的産品好,但沒有上過天,都顯得底氣不足。但只要有衛星用過,人家對産品的質疑就會小很多。”方針説,成功之後他們選擇了再接再厲,于2013年立項,這一次的目標便是“高分五號”衛星。

  方針説,僅用一年的時間,“高分五號”項目辦便確定使用重慶聲光電公司的半球陀螺。

  但這不能代表完全的“勝利”。因為“高分五號”也是第一次使用半球陀螺,所以還需要不斷調試、磨合。2016年,重慶聲光電公司交出合格的正樣産品,也是在那時,“高分五號”方面才真的相信,半球陀螺真的有此前宣傳的那些優勢,並給了很高的評價。

  讓半球陀螺應用更廣泛

  從默默無聞到研製出樣品,到錯失機會,再到最後成功“上天”,重慶聲光電公司的半球陀螺可謂經歷了一波“過山車”式的歷程。最終,他們挺過來並開創出了今天的局面。其最重要的因素——掌握核心技術。

  據了解,在國內,關注半球陀螺的企業並非只有重慶聲光電一家公司,但重慶聲光電公司作為國內唯一全面掌握半球陀螺技術的企業,意味著它在該領域擁有話語權。

  事實上,經過幾次“上天”後,半球陀螺已逐步在行業內被認可,與重慶聲光電公司洽談合作的客戶也逐步增多。比如“火星探測”用戶、高通量衛星用戶、高精度遙感衛星用戶,他們表示將與重慶聲光電公司開展合作。

  “半球陀螺的潛力還沒有完全被挖掘。”方針説,“我們首先要做的,便是讓半球陀螺應用在更多領域。其次便是進一步提高半球陀螺精度,讓其優勢更加明顯。”

  下一步,他希望其能夠在大容量通訊衛星、深空探測、高精度立體測繪、載人航天等領域有所建樹,希望半球陀螺的運用載體能夠更加廣泛。

編輯:高爽