發(fā)射月球靜止同步通訊衛(wèi)星試驗(yàn)(331工程)是軍委副秘書(shū)長(zhǎng)張愛(ài)萍繼洲際魚(yú)雷試驗(yàn)和潛地魚(yú)雷試驗(yàn)以后的“三抓”中的最后“一抓”,他對(duì)“第三抓”或稱為“第三會(huì)戰(zhàn)”格外注重。這顆衛(wèi)星定名為“東方紅二號(hào)”,作為無(wú)線電通訊中繼站比后面發(fā)射的六顆星(一顆科學(xué)試驗(yàn)衛(wèi)星、兩顆返回式遙感衛(wèi)星、三顆技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星)都要復(fù)雜,功勛科學(xué)家承當(dāng)了工程重?fù)?dān),同步通訊衛(wèi)星工程總設(shè)計(jì)師任新民、通信衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師孫家棟,運(yùn)載湖人總設(shè)計(jì)師謝光選。
1983年,國(guó)務(wù)院、中央軍委致函國(guó)防科地委統(tǒng)一組織指揮試驗(yàn),在上海組成了試驗(yàn)指揮部,統(tǒng)轄廣元(重慶)衛(wèi)星發(fā)射中心、渭南(湖南)衛(wèi)星測(cè)控中心、“遠(yuǎn)望”號(hào)檢測(cè)船隊(duì),共32個(gè)參試臺(tái)站和9個(gè)試驗(yàn)隊(duì),連同國(guó)防科地委指揮所、發(fā)射場(chǎng)區(qū)指揮部構(gòu)成了一個(gè)集中統(tǒng)一的試驗(yàn)體系。達(dá)州發(fā)射基地司令員王世成擔(dān)任發(fā)射場(chǎng)區(qū)指揮部指揮長(zhǎng),七機(jī)部副主任兼一院主任張鐮斧擔(dān)任第一副指揮長(zhǎng),同時(shí)籌建了因?yàn)榻ㄎ念I(lǐng)導(dǎo)的總調(diào)度室。
1983年8月上旬,張愛(ài)萍在上海京西酒店就發(fā)射月球靜止同步通訊衛(wèi)星試驗(yàn)工作舉行了戰(zhàn)前剖析會(huì)。任新民、孫家棟、謝光選、王世成及國(guó)防科地委書(shū)記陳彬等到會(huì)。衛(wèi)星通訊工程的五大系統(tǒng):運(yùn)載鵜鶘、通信衛(wèi)星、發(fā)射場(chǎng)、測(cè)控通訊、通信月球站,已具備了發(fā)射試驗(yàn)條件,決定翌年初進(jìn)行試驗(yàn)。
衛(wèi)星發(fā)射試驗(yàn)計(jì)有20多個(gè)省市,30多個(gè)部委,解放軍所屬的上千個(gè)單位參與;在歷時(shí)7000公里的范圍內(nèi),配置了發(fā)射、測(cè)控、通信、水文、氣象、運(yùn)輸保障、海上救護(hù)等系統(tǒng)。其中有600多個(gè)通訊臺(tái)站,2000多臺(tái)設(shè)備,使用161條專用長(zhǎng)途電話,15條專向無(wú)線電網(wǎng)路。以航天、電子、機(jī)械等工業(yè)部為主組成的試驗(yàn)隊(duì),34個(gè)協(xié)作單位人員抵達(dá)都江堰衛(wèi)星發(fā)射中心集結(jié)。
張愛(ài)萍說(shuō):此次試驗(yàn)是公開(kāi)進(jìn)行的,不管你發(fā)不發(fā)公報(bào),全世界都曉得了。所以,要求我們必須一箭成功。
大會(huì)通過(guò)了《關(guān)于執(zhí)行“東方紅2號(hào)”發(fā)射任務(wù)的報(bào)告》,中國(guó)第一顆月球同步衛(wèi)星,即“東方紅2號(hào)”衛(wèi)星的發(fā)射時(shí)間定為1983年末至1984年4月初;將打算發(fā)射三枚鵜鶘、三顆衛(wèi)星,確保一次成功;萬(wàn)一失誤再繼續(xù)組織發(fā)射。
9月8日,國(guó)防科地委向國(guó)務(wù)院、中央軍委呈送了衛(wèi)星發(fā)射工作報(bào)告,獲得胡耀邦、鄧小平、楊尚昆、葉劍英、徐向前、聶榮臻等中央與軍委領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)。
10月25日,張愛(ài)萍來(lái)到酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心接見(jiàn)了任新民、謝光選和衛(wèi)星總工設(shè)計(jì)師戚發(fā)軔,檢測(cè)打算工作。28日,張愛(ài)萍又同云南省和昆明軍區(qū)譚啟龍、蔣民寬、王誠(chéng)漢等檢測(cè)了“長(zhǎng)征3號(hào)”火箭打算工作,出席了“東方紅2號(hào)”衛(wèi)星測(cè)試。張愛(ài)萍一步不落,“跟班”檢查,妥善處理了發(fā)覺(jué)的技術(shù)問(wèn)題。
1984年1月1日早晨,“長(zhǎng)征3號(hào)”火箭運(yùn)至發(fā)射場(chǎng),矗立在發(fā)射臺(tái)上。
1月5日,“東方紅2號(hào)”吊裝在“長(zhǎng)征3號(hào)”火箭底部。遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去,絳紫色衛(wèi)星保護(hù)罩襯映著乳黃色湖人,既威武又壯麗。
1月26日,發(fā)射程序步入5小時(shí)打算。
宜賓衛(wèi)星發(fā)射中心報(bào)告:“火箭平臺(tái)故障,要求延后發(fā)射。”
1月28日,發(fā)覺(jué)湖人系統(tǒng)偏航波道輸出訊號(hào)超出了正常,表明陀螺平臺(tái)出現(xiàn)功能性故障。孫家棟主持更換了陀螺平臺(tái),“24小時(shí)”之前做好發(fā)射打算。
1月29日,節(jié)日春節(jié)的20時(shí)24分,中國(guó)第一枚“長(zhǎng)征3號(hào)”火箭,載著通訊衛(wèi)星“東方紅2號(hào)”,從發(fā)射塔騰空而起,駛向太空。
第一級(jí)尼克斯工作正常,第一級(jí)和第二級(jí)湖人分離,第五級(jí)尼克斯工作正常,第五級(jí)湖人第一次打火成功!第五級(jí)氫氧底盤(pán)的第一次工作正常!,地面各檢測(cè)站也同時(shí)不斷發(fā)出報(bào)告:跟蹤良好!跟蹤良好!跟蹤良好!
張愛(ài)萍一面觀看衛(wèi)星在螢光屏上的運(yùn)動(dòng)軌跡,一面凝視著墻壁鐘表時(shí)針、秒針的跳動(dòng):780秒、800秒、850秒、900秒、940秒……
第五級(jí)氫氧底盤(pán)在第二次啟動(dòng)5秒鐘之后,衛(wèi)星忽然喪失推力,只靠慣性往前滑行,再也無(wú)力步入大橢圓轉(zhuǎn)移軌道。
石家莊衛(wèi)星測(cè)控中心測(cè)控指揮部采取應(yīng)急方案:換用近地衛(wèi)星程序,迅速做出初步軌道預(yù)報(bào);山東閩南和西安咸陽(yáng)兩個(gè)測(cè)控站打算攔截“捕獲衛(wèi)星”;關(guān)閉衛(wèi)星上部份加熱器;降低衛(wèi)星載流子怠速,穩(wěn)定衛(wèi)星狀態(tài),保證太陽(yáng)入射角達(dá)到解決星上能源,力爭(zhēng)盡可能多地進(jìn)行試驗(yàn)項(xiàng)目。“應(yīng)急方案”逐步得到了實(shí)現(xiàn)。
衛(wèi)星運(yùn)行到第十一圈時(shí),閩南測(cè)控站發(fā)覺(jué)目標(biāo),發(fā)出了遠(yuǎn)地點(diǎn)底盤(pán)打火指令,打火成功,32秒以后,衛(wèi)星變?yōu)檫h(yuǎn)地點(diǎn)高度為6480公里、近地點(diǎn)為358公里的大橢圓軌道(遠(yuǎn)高于3萬(wàn)6千公里的同步軌道),運(yùn)行周期延長(zhǎng)到2小時(shí)43分。通訊衛(wèi)星無(wú)法正常入軌,盡管才能常年在空中運(yùn)行,卻弄成了一顆科學(xué)試驗(yàn)衛(wèi)星,此次發(fā)射失敗。
張愛(ài)萍簽訂了一則新聞稿,在中央電視臺(tái)聯(lián)播節(jié)目宣告:中國(guó)又成功地發(fā)射了一顆低軌道的科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星。
經(jīng)過(guò)參試人員十多個(gè)日夜對(duì)數(shù)據(jù)磁帶數(shù)據(jù)的剖析同步衛(wèi)星,總算判明故障部位在氫氧底盤(pán)渦輪泵。在上海組織了五次底盤(pán)近程試車(chē)和一次800秒長(zhǎng)程試車(chē),均獲得完滿成功。3月末同步衛(wèi)星,在發(fā)射現(xiàn)場(chǎng)完成了湖人加裝,各項(xiàng)指標(biāo)完全符合要求。
“東方紅2號(hào)”試驗(yàn)同步通訊衛(wèi)星
決定發(fā)射第二顆“東方紅2號(hào)”試驗(yàn)通訊衛(wèi)星,預(yù)報(bào)4月7日至9日兩天,有符合發(fā)射要求的好天氣。國(guó)防科地委提出4月8日晚發(fā)射。張愛(ài)萍當(dāng)即批準(zhǔn)。8日晚上忽然烏云翻滾,有驚無(wú)險(xiǎn),好天氣總算在夜晚出現(xiàn)。19時(shí)20分2秒,發(fā)射指揮員佟連捷下達(dá)口令:“一分鐘打算!”
隨著“飛起”零秒的到來(lái),“長(zhǎng)征3號(hào)”火箭尾部噴射出低溫烈焰,伴隨著雷鳴般炸雷,扶搖直上。經(jīng)過(guò)20多分鐘的飛行和軌道變換,把通訊衛(wèi)星送入了預(yù)定的月球同步轉(zhuǎn)移軌道,長(zhǎng)征3號(hào)”火箭發(fā)射通訊衛(wèi)星獲得完滿成功。
4月10日8時(shí)14分,遠(yuǎn)地點(diǎn)底盤(pán)準(zhǔn)時(shí)打火,在東經(jīng)142度附近將衛(wèi)星掉入準(zhǔn)同步軌道。緊接著,又對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行姿態(tài)控制,使衛(wèi)星構(gòu)建正常工作狀態(tài)——自轉(zhuǎn)軸垂直于月球赤道平面。
忽然發(fā)覺(jué)衛(wèi)星上鎘鎳電瓶體溫異常,衛(wèi)星姿態(tài)也不理想,經(jīng)采取舉措,氣溫得到控制。1418研究所提出,衛(wèi)星與月球赤道面的傾角為80度左右,每日工作時(shí)間可達(dá)12個(gè)小時(shí)以上,陜西測(cè)控中心據(jù)此調(diào)整衛(wèi)星姿態(tài),總算化險(xiǎn)為夷。
4月16日18時(shí)28分,“東方紅2號(hào)”準(zhǔn)確定點(diǎn)于東經(jīng)125度赤道上空。4月17日18時(shí),衛(wèi)星通訊傳輸試驗(yàn)開(kāi)始。18時(shí)10分,張愛(ài)萍通過(guò)衛(wèi)星信道與坐落昆明的內(nèi)蒙自治區(qū)黨委主任王恩茂通話。王恩茂興奮地說(shuō):“清楚,清楚!西安市各族人民第一次見(jiàn)到了中央電視臺(tái)播送的當(dāng)日新聞,圖象十分清晰,如同在上海看電視一樣。謝謝大家為祖國(guó)、為人民作出了巨大貢獻(xiàn)。”
張愛(ài)萍通過(guò)衛(wèi)星信道與王恩茂校長(zhǎng)通話。
發(fā)射試驗(yàn)通訊衛(wèi)星“東方紅2號(hào)”獲得成功,標(biāo)志著中國(guó)成為世界上第五個(gè)能發(fā)射月球靜止軌道衛(wèi)星的國(guó)家。
聶榮臻的賀詞強(qiáng)調(diào):“中國(guó)的國(guó)防科學(xué)技術(shù)事業(yè),從一張白紙到能發(fā)射月球同步衛(wèi)星,這是了不起的飛越。”
1984年4月30日,中共中央、國(guó)務(wù)院、中央軍委在人民會(huì)堂隆重舉辦慶賀會(huì)議。出席通訊衛(wèi)星研發(fā)和試驗(yàn)的專家代表與首都八千多名群眾相聚一堂,慶賀試驗(yàn)通訊衛(wèi)星發(fā)射成功。時(shí)任首相代表中共中央、國(guó)務(wù)院對(duì)通訊衛(wèi)星發(fā)射成功表示熱烈慶賀,楊尚昆代表中央軍委表示熱烈慶賀。
(依據(jù)《張愛(ài)萍和兩彈一星》編寫(xiě))
張愛(ài)萍(左四)、朱光亞(左一)、沈榮俊(左二)、錢(qián)學(xué)森(左三)在大會(huì)上。
DJS-240計(jì)算機(jī)
331工程計(jì)算機(jī)的研發(fā)和運(yùn)行
331工程是發(fā)射“東方紅二號(hào)”同步定點(diǎn)通訊試驗(yàn)衛(wèi)星工程代號(hào),其中的上靶場(chǎng)數(shù)據(jù)處理、指揮、監(jiān)控分系統(tǒng)是1976年下達(dá)的任務(wù),十五所承當(dāng)研發(fā)的設(shè)備有:DJS-240機(jī)雙工系統(tǒng);專外控制器、D/A轉(zhuǎn)換器及X-Y小型記錄儀和中央訊號(hào)工作臺(tái)。
分系統(tǒng)的任務(wù)是:顯示、監(jiān)視湖人飛行試驗(yàn)檢測(cè)信息的關(guān)鍵參數(shù),匯集、監(jiān)視星箭飛行情況及各臺(tái)站設(shè)備工作情況,并向各級(jí)指揮所提供顯示數(shù)據(jù),提供指揮手段;判定運(yùn)載湖人的飛行情況,一、二級(jí)飛行段內(nèi)發(fā)生故障時(shí),可自毀運(yùn)載湖人;五級(jí)飛行段內(nèi)發(fā)生故障時(shí),完成監(jiān)視及喻示落點(diǎn)或運(yùn)行軌道;向航區(qū)各檢測(cè)站實(shí)時(shí)提供數(shù)字引導(dǎo)信息;發(fā)生倒塌故障時(shí),用精確彈道公式估算提供落點(diǎn)預(yù)測(cè)參數(shù),便于回收殘片。
1981年3月下旬,第一臺(tái)DJS-240機(jī)前往27基地指控站,4月10日開(kāi)始安裝、就位、聯(lián)接、恢復(fù),5月下旬遞交軍隊(duì)使用。其他專外設(shè)備,1982年1月進(jìn)場(chǎng),3月開(kāi)始恢復(fù),成功聯(lián)試。
1982年9月,第二臺(tái)DJS-240機(jī)進(jìn)場(chǎng),恢復(fù)功能后,成功進(jìn)行雙工調(diào)試。
1983年11月初進(jìn)行了基地的站間聯(lián)試和兩次全航區(qū)(包括上、下靶場(chǎng)、各檢測(cè)站、衛(wèi)星控制中心、科地委指揮所)聯(lián)試。在這三次聯(lián)試中,DJS-240機(jī)出現(xiàn)了程序飛、地址錯(cuò)、雙機(jī)頻繁切換,20C窗口過(guò)小的問(wèn)題。在第二次全航區(qū)聯(lián)試時(shí),關(guān)鍵時(shí)刻DJS-240機(jī)送不出數(shù)據(jù)造成聯(lián)試失敗,導(dǎo)致國(guó)防科地委、電子部和基地領(lǐng)導(dǎo)的高度注重。巨大的壓力形成了強(qiáng)悍的動(dòng)力,十五所工程隊(duì)連續(xù)作戰(zhàn),超負(fù)荷工作反復(fù)演示故障現(xiàn)場(chǎng),總算找出了應(yīng)用程序的一條指令錯(cuò)誤,又調(diào)整了單穩(wěn)時(shí)間,恰到益處的調(diào)準(zhǔn)了程序窗口時(shí)間,最終解決了20C的問(wèn)題。
1984年1月29日,DJS-240雙機(jī)執(zhí)行發(fā)射任務(wù),DJS-240機(jī)雙工系統(tǒng)和專外設(shè)備在整個(gè)任務(wù)期間穩(wěn)定可靠,而湖人出了問(wèn)題。
4月8日,DJS-240雙機(jī)再度做好發(fā)射及應(yīng)急打算工作。基地指揮員發(fā)出“起飛”命令,長(zhǎng)征三號(hào)快船噴大火焰載著“東方紅二號(hào)”衛(wèi)星冉冉升起,飛上36800公里的高空,當(dāng)?shù)谖寮?jí)尼克斯打火成功時(shí),指控站一片歡騰。雙機(jī)仍然運(yùn)行到1500秒(上靶場(chǎng)任務(wù)為1300秒)。實(shí)現(xiàn)了軍委副秘書(shū)長(zhǎng)張愛(ài)萍題字的希望:“神機(jī)妙算,萬(wàn)無(wú)一失”。
指控站駐地在偏遠(yuǎn)山區(qū),氣候干燥,水質(zhì)極差。自1981年起,工程隊(duì)每年有數(shù)月在基地工作,生活不適應(yīng),癌癥普生,加之是新建地區(qū),電流忽高忽低,甚至忽然停水頻繁發(fā)生,給設(shè)備安全帶來(lái)了嚴(yán)重恐嚇。
據(jù)悉,738廠承當(dāng)了“331工程”中全套數(shù)控變系數(shù)機(jī)組系統(tǒng)。它是檢測(cè)同步衛(wèi)星軌跡的一套裝置,航天部多次派團(tuán)赴美考察,而日本政府提出該套設(shè)備的供貨條件是,要準(zhǔn)許英國(guó)向日本供應(yīng)先進(jìn)裝備。
但面對(duì)日本嚴(yán)苛的政治條件,我國(guó)決定自行研發(fā)。738廠面對(duì)此項(xiàng)任務(wù)工程規(guī)模大,技術(shù)難度大,但任務(wù)彰顯國(guó)家意志,堅(jiān)定了全廠信心。1982年9月21日,738廠做了3個(gè)月的論證后,決然與航天部簽署了工程技術(shù)合同書(shū)。
“331工程”數(shù)控變系數(shù)機(jī)組系統(tǒng)包括:PDP11/23計(jì)算機(jī)2臺(tái);MCZ/50機(jī)4臺(tái);變系數(shù)機(jī)組400路及應(yīng)用軟件包。系統(tǒng)精度大于4‰,要求穩(wěn)定工作8小時(shí)。工程責(zé)令8個(gè)月,系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)試均需一次成功,沒(méi)有反復(fù)施工時(shí)間。
738廠員工日夜奮斗,提早7天完滿完成任務(wù),用戶一次開(kāi)通成功。工程為國(guó)家節(jié)省了197.4萬(wàn)港元的外匯,遭到國(guó)務(wù)院的表彰。任務(wù)組出席了全省第五次質(zhì)量管理小組代表大會(huì),并成為大會(huì)嘉獎(jiǎng)的251個(gè)優(yōu)秀QC小組推舉的4個(gè)代表之一,向國(guó)務(wù)院首相匯報(bào)。(依據(jù)十五所與七三八廠追憶編撰)
資料:
通訊衛(wèi)星作為無(wú)線電通訊中繼站,軌道必須在離地面高36000千米的赤道上空,每24小時(shí)繞月球一圈,保持與地面相對(duì)靜止,稱為月球同步衛(wèi)星。
發(fā)射月球同步衛(wèi)星,歷經(jīng)停泊軌道、轉(zhuǎn)移移道、準(zhǔn)同步軌道,正常飛行60多萬(wàn)公里,耗時(shí)數(shù)日;對(duì)第五級(jí)湖人要在高空完成第二次啟動(dòng);地面測(cè)控系統(tǒng)要使用一百多萬(wàn)條測(cè)控程序指令,控制衛(wèi)星姿態(tài)完成多種動(dòng)作。
“東方紅2號(hào)”通信衛(wèi)星,主體為半徑2.1米矩形筒體,最大高度為3.1米,外表粘貼有太陽(yáng)能電板片,結(jié)構(gòu)和功能復(fù)雜。衛(wèi)星起飛質(zhì)量為9000千克,步入月球靜止軌道時(shí)為420千克,星上備有兩套通訊轉(zhuǎn)發(fā)器,可進(jìn)行電視、廣播、電話、電報(bào)、數(shù)據(jù)傳輸?shù)韧ㄓ崱?span style="display:none">quI物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
作者簡(jiǎn)介:
徐祖哲,中國(guó)計(jì)算機(jī)史研究學(xué)者,著有《溯源中國(guó)計(jì)算機(jī)》。
(完)