本刊記者 陸征 通訊員 劉闖斌 石明

打造高水平中國空間彩橋—訪中國空間技術(shù)研究院通信衛(wèi)星事業(yè)部型號總指揮兼總設(shè)計師魏強

本刊記者 陸征 通訊員 劉闖斌 石明

近日，中星-11衛(wèi)星正式在軌交付，為中國空間技術(shù)研究院通信衛(wèi)星事業(yè)部6歲生日獻上了一份厚禮。中星-11衛(wèi)星是采用我國自主研發(fā)的東方紅-4平臺的第10顆發(fā)射星，也是迄今為止我國自主研制的民用、商用通信衛(wèi)星中裝載轉(zhuǎn)發(fā)器臺數(shù)最多、有效載荷功率和整星質(zhì)量均最大的衛(wèi)星。其采用的一系列新產(chǎn)品、新技術(shù)進一步提升了我國通信衛(wèi)星性能，推動了我國大容量、長壽命、高可靠通信衛(wèi)星的發(fā)展。為此，本刊記者專訪了中星-11衛(wèi)星總指揮兼總設(shè)計師魏強。

記者：中星-11衛(wèi)星比其他采用東方紅-4平臺的衛(wèi)星有哪些技術(shù)難點和突破？

魏強：中星-11衛(wèi)星相對于其他東方紅-4平臺的衛(wèi)星在整星壽命、載荷質(zhì)量、電源功率等方面均有更高的要求，因此在平臺和有效載荷設(shè)計上均有大量的難點。概括起來包括5個方面：一是采用復(fù)雜的通信艙布局設(shè)計。完成了通信艙近450臺儀器、電纜、波導(dǎo)的布局設(shè)計，保證布局的合理性、優(yōu)化性；首次應(yīng)用了T型鋁合金支架、碳纖維支架等直屬件，使得電纜走向規(guī)范、合理，同時充分利用了通信艙的有限空間。二是采用通信艙綜合電子設(shè)計。首次實現(xiàn)了矩陣式指令、遙測，CSB總線技術(shù)的應(yīng)用；首次實現(xiàn)了模塊化設(shè)計、剛撓印制板等技術(shù)的應(yīng)用。三是采用大功率、寬帶寬饋源設(shè)計。首次使用了800MHz帶寬C頻段天線饋源，提升了有效載荷能力，帶寬達到800MHz，為國內(nèi)目前最大寬帶，且功率達到1664W，也是目前最高的功率。四是采用Ku頻段介質(zhì)多工器設(shè)計。首次研制和應(yīng)用了Ku頻段介質(zhì)輸入多工器，Ku頻段介質(zhì)輸入多工器具有體積小、質(zhì)量輕、穩(wěn)定性好等特點，其體積僅為現(xiàn)有輸入多工器的1/4，質(zhì)量也只有現(xiàn)有輸入多工器的1/5，而且溫度特性更加穩(wěn)定。五是采用大功率旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)設(shè)計。為滿足可動點波束覆蓋區(qū)要求，研制了具有大功率耐受能力的可動點波束天線旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，具備了波束中心兩軸自由轉(zhuǎn)動，南北和東西方向相對于區(qū)域中心大角度轉(zhuǎn)動的能力。

記者：中星-11衛(wèi)星研制團隊是如何攻克這些技術(shù)難點的？

魏強：總結(jié)起來可以概括為5個方面：一是充分發(fā)揮研制團隊的力量。衛(wèi)星的設(shè)計是一項系統(tǒng)工程，針對每一項關(guān)鍵技術(shù)和難點都充分發(fā)揮了團隊的力量，從總體設(shè)計到單機設(shè)計、甚至器件設(shè)計，都開展了多項的集同工作，保證單機設(shè)計的正確性、合理性和接口匹配性，并實現(xiàn)了最優(yōu)設(shè)計。二是充分依靠專家的力量。專家把關(guān)是我們成功過程的重要支撐，發(fā)揮了重要的力量，比如王晰老師、劉雅萍老師針對載荷綜合業(yè)務(wù)單元的電路設(shè)計進行了全部的審查，同時項目辦聯(lián)合通信衛(wèi)星事業(yè)部、中國空間技術(shù)研究院以及航天科技集團公司共同組織專家開展了多次的設(shè)計審查和復(fù)核復(fù)審工作，確保了產(chǎn)品的質(zhì)量。三是充分利用愈加成熟的東方紅-4平臺技術(shù)，在繼承中創(chuàng)新。四是充分識別和控制關(guān)鍵特性。關(guān)鍵特性的識別和控制是成功的重要保障，從方案設(shè)計、初樣設(shè)計到正樣設(shè)計階段，不斷地開展關(guān)鍵特性的識別工作，加強對關(guān)鍵特性控制結(jié)果的過程審查，確保了產(chǎn)品的質(zhì)量和一致性。五是充分驗證。在中星-11衛(wèi)星研制中，開展了專門的驗證分析工作，充分按照全壽命期、全工作模式的覆蓋要求，開展驗證項目識別；除環(huán)境鑒定試驗外，共計開展了24項可靠性驗證工作，實現(xiàn)了充分的驗證目的。

記者：我國民用、商用通信衛(wèi)星的市場競爭力如何？

魏強：隨著采用東方紅-4平臺的衛(wèi)星不斷發(fā)射成功以及承載能力的不斷提升，我國民用、商用通信衛(wèi)星在國際市場的競爭力也進一步提高。我國研制的亞太-9衛(wèi)星已首次進入國際成熟運營商的市場、白俄羅斯衛(wèi)星打入歐洲市場、阿爾及利亞衛(wèi)星開展星地一體化的新模式。應(yīng)該說，以中星-11衛(wèi)星的成功發(fā)射為基準，我國在比中星-11衛(wèi)星容量稍大的中等容量通信衛(wèi)星市場具有良好的競爭力。然而，在中小容量、中大容量、大容量的通信衛(wèi)星市場，目前尚缺少成功飛行的基礎(chǔ)，競爭力稍弱。

記者：據(jù)悉，東方紅－4增強型衛(wèi)星平臺已經(jīng)立項，它的市場定位是什么？具有哪些市場競爭優(yōu)勢？

魏強：由于東方紅－4增強型衛(wèi)星平臺的標準配置采用了電推進技術(shù)，既可以根據(jù)用戶不同需求進行不同的配置，也能采用全化學推進系統(tǒng)，具有靈活性。此外，東方紅－4增強型衛(wèi)星平臺在多層通信艙技術(shù)、重疊天線技術(shù)、三維熱管網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、高效承載技術(shù)、大功率供配電技術(shù)等方面有很大創(chuàng)新，這些技術(shù)的應(yīng)用對提升衛(wèi)星平臺的承載能力具有重要意義。東方紅－4增強型衛(wèi)星平臺裝載的轉(zhuǎn)發(fā)器數(shù)量可以達到70臺，可提供有效載荷的功率達10kW，承載有效載荷質(zhì)量可達800kg以上，技術(shù)指標相對東方紅－4平臺現(xiàn)階段最大能力提升約30%。東方紅－4增強型衛(wèi)星平臺市場定位為中大型容量通信衛(wèi)星，它可以基本滿足目前國內(nèi)、國際商用衛(wèi)星的應(yīng)用需求。

東方紅－4增強型衛(wèi)星平臺主要競爭目標是歐洲空間客車－4000、歐洲星－3000衛(wèi)星平臺及美國波音、勞拉等公司的中大容量衛(wèi)星平臺，其性能水平與上述衛(wèi)星平臺的高端配置基本相當。東方紅－4增強型衛(wèi)星平臺相對起步較晚，但在新技術(shù)應(yīng)用上卻走到了前面，在新技術(shù)的綜合應(yīng)用上優(yōu)于國外主流衛(wèi)星平臺。同時，衛(wèi)星平臺的性價比也具有優(yōu)勢，東方紅－4增強型衛(wèi)星平臺采用的工程化驗證手段，極大地降低了衛(wèi)星平臺開發(fā)的成本。

記者：通信衛(wèi)星事業(yè)部在產(chǎn)業(yè)化方面做了哪些工作？在管理方面有什么創(chuàng)新？

魏強：面對國內(nèi)外快速增長的應(yīng)用需求，通信衛(wèi)星事業(yè)部非常重視通信衛(wèi)星國際化、產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展和技術(shù)與能力儲備。為提高通信研制的快速反應(yīng)能力，提升國際競爭力，通信衛(wèi)星事業(yè)部著重抓衛(wèi)星平臺技術(shù)狀態(tài)控制、抓先期投產(chǎn)。在中國航天科技集團公司、中國長城工業(yè)總公司的支持下，組織開展了通信衛(wèi)星平臺單機組批生產(chǎn)和滾動研制。目前，產(chǎn)品已應(yīng)用于“玻利維亞通信衛(wèi)星”、亞太-9、白俄羅斯衛(wèi)星、阿爾及利亞衛(wèi)星等，組批生產(chǎn)工作為推動我國民用、商用通信衛(wèi)星事業(yè)的發(fā)展，提升我國通信衛(wèi)星在國際衛(wèi)星市場的競爭力奠定了良好的基礎(chǔ)。在國際上，對中國航天在關(guān)鍵單機、元器件等方面禁運的形勢下，通信衛(wèi)星事業(yè)部積極支持產(chǎn)品國產(chǎn)化應(yīng)用工作。根據(jù)型號研制與發(fā)展要求，梳理國產(chǎn)替代產(chǎn)品需求，通過制定型號國產(chǎn)化產(chǎn)品選用方案、型號領(lǐng)域的元器件選型需求規(guī)劃等，不斷推進單機、元器件的自主可控工作。針對國產(chǎn)化產(chǎn)品，無論老產(chǎn)品、新產(chǎn)品，通信衛(wèi)星事業(yè)部還重點加強承研單位的質(zhì)量體系建設(shè)、產(chǎn)品保證工作的過程監(jiān)控等，確保符合航天質(zhì)量管理要求，確保產(chǎn)品研制質(zhì)量。同時，在中國空間技術(shù)研究院數(shù)字化研制的總體框架下，通信衛(wèi)星事業(yè)部成立了數(shù)字化研制項目辦，組織開展型號數(shù)字化研制論證與應(yīng)用工作。通過建立數(shù)字化研制規(guī)范，建設(shè)與應(yīng)用高效、高可靠的數(shù)字化系統(tǒng)、工具和手段，提高總體設(shè)計、仿真、分析等能力，促進產(chǎn)業(yè)化研制的可持續(xù)發(fā)展。

記者：要想成為國際一流的通信衛(wèi)星產(chǎn)品供應(yīng)商和綜合服務(wù)提供商，您認為我們還要做哪些工作？

魏強：一是要加強國際市場需求動態(tài)的跟蹤與分析，充分了解國際市場的需求，做到“有的放矢”；二是要加強對國際同行的發(fā)展動向的跟蹤，并進行充分的對標，找出薄弱點及時提高，做到“知己知彼”；三是要加強技術(shù)貯備和新產(chǎn)品的研制，做到“有備無患”；四是要加強新的合作模式、服務(wù)領(lǐng)域擴展，做到“服務(wù)至上”。

記者：我國民用、商用通信衛(wèi)星的發(fā)展前景如何？您有哪些期望？

魏強：隨著國際、國內(nèi)新型載荷業(yè)務(wù)的不斷擴展，我國通信衛(wèi)星的發(fā)展呈現(xiàn)了良好的前景，無論在新型衛(wèi)星平臺的開發(fā)還是新型載荷應(yīng)用的論證都呈現(xiàn)欣欣向榮的局面，應(yīng)該說目前是我國通信衛(wèi)星發(fā)展的一個大好契機，抓住契機，快速進取，積極搶占國內(nèi)外通信衛(wèi)星市場。最后我借用通信衛(wèi)星事業(yè)部周志成部長的話：“我們要讓世界上更多的地方用上中國的通信衛(wèi)星?！?/p>