北斗三號(hào)首發(fā)雙星的成功發(fā)射，邁出了我國(guó)北斗導(dǎo)航全球組網(wǎng)的關(guān)鍵一步，作為兩顆衛(wèi)星關(guān)鍵技術(shù)的研制單位，中國(guó)空間技術(shù)研究院（以下簡(jiǎn)稱“研究院”）下屬北京衛(wèi)星制造廠（以下簡(jiǎn)稱“制造廠”）自主創(chuàng)新攻克了多項(xiàng)技術(shù)難關(guān)，為雙星兄弟打造了強(qiáng)壯的身體，同時(shí)探索出一條高效生產(chǎn)模式，為后續(xù)縮短工作周期、加快組網(wǎng)速度的批產(chǎn)化鋪平了道路。

為雙星兄弟打造堅(jiān)硬骨架

北斗三號(hào)首飛雙星采用了桁架結(jié)構(gòu)作為主承力結(jié)構(gòu)?！吧w樓房的腳手架就是一種桁架結(jié)構(gòu)。” 制造廠工藝人員李昊解釋說(shuō)。雖然原理相同，但是衛(wèi)星的桁架結(jié)構(gòu)的承載能力和基準(zhǔn)精度等技術(shù)指標(biāo)自然非腳手架可比的。

“要求高、任務(wù)難就得解放思想，創(chuàng)新解決。”李昊說(shuō)。相比于傳統(tǒng)的承力筒結(jié)構(gòu)，桁架結(jié)構(gòu)的力學(xué)關(guān)系更加復(fù)雜，為了保證結(jié)構(gòu)傳力路徑準(zhǔn)確順暢，他們沒(méi)有采用膠接+螺接的傳統(tǒng)方式，而是大膽創(chuàng)新，采用了純膠接的方式進(jìn)行連接。然而在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，操作人員發(fā)現(xiàn)碳纖維管插入接頭后，兩者之間只有不足半毫米的間隙。在這么狹小的空間里很難保證膠接材料的均勻分布。試驗(yàn)過(guò)幾次，發(fā)現(xiàn)膠接強(qiáng)度不夠理想。怎么能讓液體狀的膠接材料均勻分布呢？工藝人員和操作人員共同攻關(guān)，在嘗試了幾種方案后，他們對(duì)膠接部位局部構(gòu)型進(jìn)行了重新工藝處理，既保證了管件與接頭的裝配精度，又增加了含膠量，保證了膠接強(qiáng)度。正是靠著這種創(chuàng)新的勇氣和智慧，制造廠將桁架結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)一個(gè)個(gè)攻克，為兩顆衛(wèi)星打造了一副能夠力扛千斤的新“骨架”。

為雙星兄弟安上國(guó)產(chǎn)翅膀

在兩顆衛(wèi)星的太陽(yáng)翼基板的研制過(guò)程中，國(guó)產(chǎn)高模量碳纖維派上了大用場(chǎng)。制造廠“十五”期間就開(kāi)始著手國(guó)產(chǎn)碳纖維替代進(jìn)口碳纖維的相關(guān)研究了。然而將國(guó)產(chǎn)碳纖維在正式型號(hào)中應(yīng)用，并不是簡(jiǎn)單的替換關(guān)系，工藝參數(shù)、操作方法都要重新摸索?！肮こ虘?yīng)用攻關(guān)就是這樣，點(diǎn)破了就是窗戶紙，點(diǎn)不破就是鐵板一塊?！毙吞?hào)的主管工藝鄭建虎深有感觸地說(shuō)。

確實(shí)，國(guó)產(chǎn)碳纖維工程化應(yīng)用攻關(guān)的過(guò)程困難重重。在進(jìn)行纏繞試驗(yàn)時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)碳纖維的磨損很嚴(yán)重，多次修改工藝參數(shù)，效果卻仍不理想。經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的試驗(yàn)、修改方案，卻總以失敗告終。直到有一天他們從排布機(jī)上獲得靈感，將排布機(jī)的勻紗展紗系統(tǒng)移植到纏繞機(jī)上，很快困擾他們的磨損難題迎刃而解了。現(xiàn)在看似簡(jiǎn)單的解決方案，在當(dāng)時(shí)從零開(kāi)始摸索的階段，卻要花費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間和精力。就這樣，經(jīng)過(guò)“臺(tái)下十年功”的磨練，國(guó)產(chǎn)高模量碳纖維的工程化應(yīng)用之路逐漸打通，最終不負(fù)重望地上演了精彩一幕，為雙星兄弟安上了一對(duì)國(guó)產(chǎn)化的翅膀。

為了更多兄弟飛入太空

此次發(fā)射的兩顆衛(wèi)星只是北斗三號(hào)的首飛星，后續(xù)還有許多兄弟等待著飛入太空。在研制生產(chǎn)過(guò)程中，這些衛(wèi)星經(jīng)常處于并行生產(chǎn)的狀態(tài)，難免會(huì)發(fā)生資源沖突的情況……如何保持生產(chǎn)的高速度，為今后的批量化生產(chǎn)鋪平道路？研究院在承接首發(fā)雙星的研制任務(wù)之初，就開(kāi)始了生產(chǎn)模式的探索和變革。

為此制造廠主動(dòng)加強(qiáng)跟設(shè)計(jì)單位溝通，提前生產(chǎn)計(jì)劃表，做好生產(chǎn)準(zhǔn)備。任務(wù)下來(lái)前，就落實(shí)到相關(guān)單位各部門近百項(xiàng)待辦事項(xiàng)，并對(duì)每一類產(chǎn)品都制定了產(chǎn)品計(jì)劃，一旦輸入到達(dá)，隨時(shí)就能開(kāi)展生產(chǎn)。例如在衛(wèi)星熱管生產(chǎn)中，他們充分利用電子文檔進(jìn)行設(shè)計(jì)和工藝的技術(shù)溝通，提前做好生產(chǎn)準(zhǔn)備，下午4點(diǎn)設(shè)計(jì)圖紙到廠，下午6點(diǎn)工藝圖紙就完成曬圖并下發(fā)到車間，當(dāng)天晚上就開(kāi)始了正式生產(chǎn)，最終只用10天左右就完成了熱管產(chǎn)品研制，將生產(chǎn)周期縮短了一半以上。

為了盡量避免兩星并行生產(chǎn)造成的關(guān)鍵資源沖突問(wèn)題，制造廠科學(xué)規(guī)劃，讓兩星“先后有別”，既能同步生產(chǎn)，又不會(huì)同搶資源。兩顆衛(wèi)星載荷結(jié)構(gòu)板中的埋件多達(dá)幾千個(gè)，熱管近百根，如果還按照以往所有物料齊套后再統(tǒng)一復(fù)合的生產(chǎn)模式，即使加班加點(diǎn)也難以完成任務(wù)。于是制造廠對(duì)生產(chǎn)模式進(jìn)行改革，通過(guò)優(yōu)化結(jié)構(gòu)板生產(chǎn)計(jì)劃流程，化整為零，以一塊結(jié)構(gòu)板為最小單元進(jìn)行齊套性管理，齊套一塊復(fù)合一塊，復(fù)合一塊部裝一塊。這種生產(chǎn)模式保證了生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)流水作業(yè)，為今后型號(hào)批量化生產(chǎn)做好了準(zhǔn)備。