精神的力量 | 克服“天性”的数据

企业   2024-11-23 18:40   北京  

编者按


历史川流不息,精神代代相传。在飞航事业奋发有为、开拓进取的发展历程中,无数飞航人默默无闻、甘于奉献,以忠诚和奋斗践行航天精神,用智慧和汗水书写飞航豪情,积淀形成了独具特色的飞航精神。我们集结了三院63年发展历程中的63篇闪亮故事,编撰形成了《精神的力量》故事集,生动展现三院人才队伍的精神面貌,诠释航天精神在三院的赓续传承。后续,“中国航天科工三院”微信公众号将把63篇故事陆续发布,让精神的力量引领飞航人向着强国强军的宏阔征途奋勇前进、砥砺前行。















研制团队成员正在讨论惯导设计方案

这是一片33所从未涉足过的技术领域,要求产品扛得住巨大的冲击考验,严苛的抗冲击能力和精度要求更是让惯导大拿们纷纷吐槽:“简直违背惯导原理的‘天性’”。

任务如军令,留给技术人员的只有一条路:硬着头皮走下去,拿出性能过硬的产品。

要想扛得住巨大冲击的考验,结构和减振都是关键,然而第一批送去的样品在巨大的冲击下“碎成渣渣”,历经七次试验都无法获得数据、几十个样品和设计方案全部成为“废品”……团队陷入了持续修改、试验、验证的循环。

第八次试验开始了。那个冬天,一处山坳里,黄沙漫卷,朔风刺骨。奇迹出现了!如同废墟中开出的花朵,有几个核心敏感器件在巨大的冲击下坚强地存活下来,团队第一次看到了真实的试验数据,如同暗夜中的点点星光。

紧跟着这条用几年摸爬滚打换来的线索,大家决定改变不停试错排除的笨办法,用科学的方法乘胜追击,建立起完备的仿真模型,让结构和减振设计有“站得住脚、跑得起来”的理论支持。

两位结构专业出身的年轻小伙子,在少得可怜的资料中捕捉灵感,从零开始构建力学防护仿真理论体系,他们为结构件和减振器设计做了一轮又一轮修改,交付试验的设计状态多达十余种。负责电路和元器件设计的同事紧跟着更新自己的设计方案。结构专业“门外汉”的系统设计人员,除了兼顾算法和惯导各个分部件,也不遗余力地边学边干,带上产品去其他省份多家结构件厂家调研。

为了在试验中贴近最真实的应用环境,他们想尽办法各处搜集打听资源。听说某地有能模拟冲击量的设备,几个人便马不停蹄地赶去,等到对方不用的档口,赶紧安装上自己的产品,按下按钮,“咣”的一声,像大摆锤一样的机械重重砸在样品上,样品瞬间变成了“实心铁块”。

想要了解这个“实心铁块”的内部是什么样,几个年轻人当起“六边形战士”,一会找来专业设备给产品“拍CT”,一会切开结构件用显微镜观察,或者用特殊化学药品泡开产品内部早已凝固的胶。

所有细节都用放大镜、显微镜审查,他们把蓝大褂“焊死”在身上,满眼都是屏幕上鲜红色的虚拟减振器、试验台上暗红的橡胶减振器,直到仿真模型渐渐闭合,虚拟与真实合二为一。

他们成功了,在最终的考核中,团队交出了无可挑剔的答卷,标志着33所人成功迈过了惯导系统应用的又一重要门槛。



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惯性导航:有“梦”不觉天涯远


现代人出行早已习惯了打开地图软件,轻轻一点,详细的路径规划便一目了然,“路痴”也能顺利抵达目的地。对于飞航导弹等武器装备而言,也需要精准导航才能完美冲刺目标。惯性导航系统(简称“惯导”)正肩负着这一重要使命,它就像植入装备的神经,能够敏锐地感知自身的姿态,传达出位置、速度一寸一毫的变化。

之所以称为“惯性导航系统”,离不开核心元件——惯性传感器,它们通常是三组正交安装的陀螺仪和加速度计。在牛顿定律的指导下,陀螺仪和加速度计利用物体的“惯性”实现测量,得出物体在三维空间的角速度和加速度。惯导的精度能有多高,很大程度上都依赖于惯性传感器的测量精度。

一个完整的惯导,内部还有通信、供电、支撑、计算等组部件。各个模块按照最合适的位置组装在一起,既需要保证通信顺畅,又要避免电磁间的相互干扰,完美的结构设计让整体呈现小体积的同时留出缓冲的余地,保护惯导在各种恶劣环境下“磕磕碰碰”后仍能正常工作。各部件彼此配合,缺一不可。

正式加电工作后,惯导将在最初运动状态基础上,通过不断计算角速度和加速度,一步一步递推出各个时刻的姿态、速度和位置。这也成就了惯导的特殊之处:它不依赖于外部信息,可以仅凭自身就能推算出当前位置和方向,并且随着运动将整个路径完整算出。相比于需要外界设备辅助的卫星导航、无线电导航,惯性导航不受外界制约,即使在没有外部信号的情况下,它也能继续发挥作用,主打一个“独立自主”。

在科技的不断发展进步下,惯导的精度、可靠性等各项性能都在不断提升,上到九天揽月,下到深海探测,它坚定可靠的身影,让装备每次出发都信心满怀。




END






来源 | 党委工作部

编辑 | 殷允长 心鹰






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