第156章 失效归零(1/2)
时间:1997年12月3日,星期三,上午八点
地点:天津航天技术中心,真空低温测试舱控制室
穆罕默德·哈桑盯著屏幕上那条笔直的水平线,感觉自己的心臟也在一点点变冷。
屏幕显示的是巴基斯坦国產辐射计在真空低温环境下的性能曲线。按照设计指標,在零下80摄氏度、10??帕的模擬太空环境中,辐射计应该输出一条稳定、平滑的温度响应曲线。
但现实是——一条毫无波动的直线。零输出。
“重启设备。”汉斯·克鲁格的声音从对讲机里传来,冷静但带著紧绷感。
哈桑操作控制台,关闭电源,等待三十秒,重新启动。测试舱里的辐射计指示灯亮起,显示工作正常。
十秒钟后,数据重新传回。
还是直线。
“更换数据线。”乔瓦尼·罗西在旁边说,“可能是连接问题。”
技术员迅速更换了从辐射计到採集卡的所有线缆,甚至换了备用採集卡。
第三次测试开始。
屏幕上的曲线终於动了——但不是向上,而是向下,迅速跌到负值,然后……再次归零。
控制室里一片死寂。五名巴基斯坦工程师,三名中国工程师,两名德国工程师,所有人都盯著那条决定命运的曲线。
哈桑是辐射计的设计者之一,三十四岁,伊斯兰玛巴德大学电子工程博士。这个辐射计项目,他和团队做了三年,经歷了十七次改进。来中国前,suparco主席马利克博士拍著他的肩膀说:“哈桑,这是巴基斯坦航天工业的『心臟』,你要把它装进我们的第一颗卫星。”
而现在,“心臟”在模擬太空环境中停止了跳动。
“再试一次。”哈桑的声音有些发抖。
“不用试了。”汉斯走进控制室,手里拿著列印出来的所有测试数据,“问题不是偶发的。辐射计在低温下彻底失效。”
他走到白板前,开始快速写下一串数据:
环境温度:-80c
供电电压:正常
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通讯接口:正常
机械结构:正常
输出信號:零
“所有外围条件都正常,但核心功能丧失。”汉斯放下笔,“这意味著问题出在內部——可能是某个关键元器件在低温下失效,也可能是整个温补电路设计有问题。”
哈桑的脸色苍白。他当然知道这意味著什么。如果要在18个月的项目周期內重新设计、製造、测试一台全新的辐射计,几乎不可能。
“我们……失败了。”他用英语低声说。
控制室里,几个巴基斯坦工程师低下头。有人开始小声用乌尔都语祈祷。
“不。”汉斯的声音斩钉截铁,“我们遇到了问题。失败是结果,问题是过程。现在结果还没定。”
他看向乔瓦尼:“乔,把辐射计拆出来。我们要做失效分析。”
“现在?”乔瓦尼问,“按照流程,应该先……”
“现在。”汉斯打断,“巴基斯坦团队等不起,项目等不起。我们要在24小时內知道问题原因,48小时內拿出解决方案,72小时內开始验证。”
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上午十点,洁净拆解室
辐射计被小心翼翼地从测试舱取出,送进万级洁净室。汉斯、乔瓦尼、哈桑,还有两名中国工程师穿上防尘服,开始拆解。
这不是普通的电子產品。航天级辐射计的结构极其精密,外壳是特种铝合金,內部是三层电路板堆叠,中间填充著导热硅脂和减震材料。
乔瓦尼是拆解专家,他的手指稳定得不像人类。十五分钟后,辐射计的外壳被打开,內部结构暴露在灯光下。
“这里。”中国工程师张明指著最上层电路板的一个角落,“有变色。”
所有人凑过去看。在密密麻麻的元器件中,一个芝麻大小的黑色贴片电容周围,pcb板顏色明显变深——那是高温烧灼的痕跡。
“低温环境下,这个电容短路了。”乔瓦尼用镊子轻轻触碰,“短路產生局部高温,烧坏了周围的电路,导致整个温补系统失效。”
哈桑看著那个小电容,拳头握紧了。他认识它——那是为了节省成本,从民用级元器件供应商採购的。设计时计算过,在理论工作温度范围內应该没问题。
但理论是理论,太空是太空。
“是我的错。”哈桑的声音苦涩,“为了节省0.5美元的成本,我选了这个民用级电容。设计评审时有人提出过风险,但我说……”
“你说『概率很低,可以接受』。”汉斯接话,语气平静,“我读过评审记录。”
哈桑愣住了:“您……不生气吗?”
“我生气有用吗?”汉斯反问,“元器件选型失误,在航天工程中很常见。重要的是——现在怎么解决。”
他拿起那个烧坏的电容,放在显微镜下:
“我们需要做三件事。第一,立即寻找航天级的替代品。第二,重新评估整个温补电路的设计,確保单点失效不会导致系统崩溃。第三……”
汉斯看向哈桑:“第三,我们要制定一份《巴基斯坦航天元器件选用规范》。把这次失败的教训,变成未来的標准。”
哈桑的眼睛亮了。失败没有被掩盖,没有被指责,而是被当作学习的材料。
“但是时间……”他担忧地说,“重新设计、製造、测试,至少需要三个月。项目进度……”
“不需要三个月。”乔瓦尼忽然说,“你们看这个电容的位置——它在温补电路的输入级。如果我们绕过这个失效点,直接从第二级引入温度补偿呢?”
他在白板上快速画出示意图。一个大胆的想法:不改硬体,改软体。用算法补偿硬体缺陷。
“但这需要重新编写所有控制代码。”哈桑说,“而且算法补偿的精度……”
“能达到原设计的85%。”乔瓦尼计算著,“对於一颗教育科研性质的卫星,够用了。关键是——我们能在两周內完成。”
汉斯看著两人,一个提出標准,一个提出应急方案。这就是他想要的团队——不是互相指责,是共同解决问题。
“两个方案並行。”他做出决定,“哈桑,你负责带队制定元器件规范,这是长期价值。乔瓦尼,你带中国团队做软体补偿方案,保住项目进度。我负责协调资源。”
“可是……”哈桑犹豫,“我犯的错,应该由我……”
“你的错,已经用这个烧坏的电容付出了代价。”汉斯指著显微镜,“现在,你需要做的是让你的错误变得有价值——让以后的所有巴基斯坦工程师,不会再犯同样的错。这比修復一个辐射计更重要。”
哈桑沉默了几秒,然后重重地点头。
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同一时间,北京研究院,第三会议室
弗拉基米尔·科瓦廖夫和他的五人团队,正在与中国工程师进行第一次“方法论碰撞”。
会议主题是:大型空间站“天宫”一號的电源系统初步设计方案。
中方团队代表是三十八岁的电力系统专家周明,他准备了一份详细的设计报告,基於长征系列火箭和神舟飞船的经验,提出了“集中供电+分布式管理”的架构。
弗拉基米尔听完匯报,问了第一个问题:
“周工程师,您的设计考虑了所有正常工作模式。但我想知道——如果太阳能帆板有一半失效,如果主蓄电池组同时损坏两组,如果三个重要载荷同时需要峰值功率……这些极端情况下,系统如何应对?”
周明愣了一下:“这些情况……概率很低。”
“在太空,低概率事件一旦发生,就是100%的灾难。”弗拉基米尔说,“在『能源』號火箭和『暴风雪』號太空梭的设计中,我们有一个原则:每个关键系统,都必须能在最极端的单点、双点甚至三点故障下,维持基本功能。”
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