在空间微重力科学试验方面,主要开展了空间池沸腾传热试验、气泡热毛细迁移试验。空间池沸腾传热试验主要研究热线加热情况下池沸腾传热特性,获得微重力条件下沸腾的气泡行为图像资料以及对应的试验数据,试验用CCD相机记录了沸腾过程的气泡行为特征,为分析沸腾机理提供了有价值的资料。
在航天新技术试验方面,主要开展了微重力环境测量试验、GPS自主定位试验、光盘信息存放试验。五院兰州物理所和法国马特拉公司都在卫星上开展过微重力测量试验,获得了卫星实际的微重力测量数据。GPS自主定位试验是在卫星在轨飞行时进行数据注入和捕获试验,卫星测控中心组织有关台站进行了轨道的三站联测,通过对联测数据和GPS数据进行比对表明,GPS的定位精度达到世界领先水平,试验获得成功。这些新技术试验所取得的成果,为我国航天新技术的推广应用奠定了良好的基础。 实践八号卫星的空间科学试验
2008年发射的实践八号卫星是一颗专为航天育种和微重力科学试验而研制和发射的,飞行试验活动取得了圆满成功。
实践八号卫星所开展的航天育种工作主要是以粮食和经济作物为重点,兼顾了饲料牧草作物以及微生物菌种与已知序列的分子生物学材料。考虑各种作物的不同生态区域及基因突变频率,每一品种按3000粒计,共选择了9类180组200多公斤2000份作物和菌种等进行航天育种试验,主要品种包括水稻、麦类、玉米、棉麻、油料、菜瓜类、菌种等。此外,为配合开展航天育种机理研究工作,星上装载了7项用于空间环境探测的试验设备,主要包括微重力测量仪、辐射剂量仪、热释光剂量片、核径迹探测器和磁强计等设备。卫星回收舱回收后交付的种子样品完整无缺,按要求完成了空间背景参数的测量。
为了更好地发挥卫星的效益和能力,在实践八号卫星上还装载了9项微重力科学试验项目、3项航天新技术试验项目。微重力试验包括物质传质过程试验、热毛细对流试验、材料焖烧试验、导线着火特性试验、微重力池沸腾试验、高等植物生长试验、干细胞培养试验等。航天新技术试验主要包括铷钟试验、贮箱推进剂余量测量试验等。此外,卫星上还进行了中科院紫金山天文台的一项空间暗物质探测试验。根据后期的调研,各类试验项目都取得了较为理想的成果。
返回式卫星的应用需求分析 我国空间科学试验需求
根据国家科学发展规划,空间科学研究领域中存在大量符合国家重大需求、重大高技术探索和重要基础研究的试验项目需要及时开展空间飞行试验,这些项目主要集中在空间生命科学和微重力科学等方面。利用返回式卫星开展我国的相关科学研究,能够有效地配合国家农业、能源等科技战略目标的实现,促进生物工程、新材料等高技术的发展和基础研究工作的开展。
我国航天新技术试验需求
航天技术中的新技术、新原理、新仪器和新材料在投入实际应用前往往需要进行空间飞行试验。新技术搭载试验作为一种新技术飞行试验验证方式,具有成本低、试验验证环境真实等优点。
以往的实践证明,利用返回式卫星易于实施、成本较低、试验样品可回收等优点,有利于开展航天新技术在轨试验项目应用研究。 国际空间科学试验需求
目前,国际上开展空间科学试验主要有两种途径:一是利用有人操作的载人飞船、空间站,二是利用无人的返回式卫星,两者相辅相成,各有侧重。利用返回式卫星开展空间科学试验具有风险小、微重力环境好、易于发射实施等优点。美、欧、日等空间大国在安排国际空间站任务的同时,都在争取返回式卫星的空间试验机会,我国返回式卫星一直受到国外用户的高度关注。近些年来,日本方面就曾两次来五院就微重力试验合作事宜进行交流。 返回式卫星的空间应用展望
国内外空间科学试验需求的快速增长,对返回式卫星的可返回载荷重量、微重力水平、支持服务能力等提出了新的要求。国家对返回式卫星的发展也十分重视,在民用航天“十二五”发展规划与指南中,将新型返回式卫星平台列为我国重点发展的卫星平台之一。新型返回式卫星届时将为空间科学试验提供更优质的服务。 更大的可返回载荷承载能力
新型返回式卫星平台将通过回收舱的相似放大、结构轻量化设计、卫星构型布局优化等措施,在保持现有星箭对接接口约束不变的前提下,将可回收的承载能力由280千克提升到600千克,达到国外同类返回式卫星的先进水平。 更好的空间环境保障条件
新型返回式卫星平台将通过在热控单相流体回路设计为试验载荷提供更好的环境温度;通过降落伞系统改进设计降低回收舱的着陆速度,从而有效改善着陆力学环境;通过在回收舱设置空间暴露试验平台,可以将科学装置直接暴露于真实的空间环境中。此外,卫星还可以设置空间环境测量装置,为在轨试验提供相关空间环境数据。 更高的空间微重力水平
微重力水平是空间科学试验的一项基本环境参数。新型返回式卫星平台将通过改进轨道设计、改进控制模式,并结合其它微重力影响控制措施,提高卫星的微重力水平,从而为空间科学试验提供更好的微重力环境。 更完善的支持服务能力
新型返回式卫星平台通过构建全新的综合电子系统,规范平台与有效载荷的接口关系,大幅提高对多载荷的控制管理、状态监测、数传存储等操作支持能力。通过采用先进高效能源技术,提高对载荷的供电能力。此外,卫星还可以根据载荷的需求提供特殊的支持服务。 中国返回式卫星在空间科学研究过程中发挥了巨大的作用,特别是在航天育种方面取得了丰硕的科研成果,已经成为我国开展空间科学试验的主要途径。即将发展的新型返回式卫星平台,在平台能力和服务水平上有了较大幅度的提升,达到国外同类卫星的先进水平,能够更好地满足空间科学应用的需求,促进空间科学技术水平的提高,进而带动航天育种、生物制药等相关产业的发展,为我国国民经济的建设和发展作出新的贡献。
强化统筹 努力构建信息化二院
———关于全面推进信息化试点二期建设的思考与探索(付威)
图为信息化与工业化融合成熟度模型。
信息化与工业化融合可以分为技术融合、产品融合、业务融合、产业衍生四个层次。
信息化与工业化融合应该逐级推进,梯度展开。
以上图表摘自赛迪网
要点提示:当前,信息化技术的飞速发展已经给工业带来了前所未有的变革。如何实现工业化与信息化的有效融合,加快我国航天科技工业发展进程,提高竞争力,在航天防务等领域实现国际一流的战略目标?对此,中国航天科工集团公司二院在全面推进信息化二期建设的过程中进行了积极的探索。
前不久,二院信息化试点二期项目(全称为二院“十一五”信息化建设项目)可行性研究报告获得了国防科工局批复,项目实施已经全面展开。
二院信息化试点二期项目是在信息化试点一期等项目的基础上,以中国航天科工集团公司和二院“十二五”信息化规划纲要为指导,按照全院统筹建设的思路,在二院设计、试验验证、生产、管理、基础环境、信息安全六大方面进行的整体信息化建设,通过二期项目的建设,将加快实现“十二五”信息化规划纲要中提出的“利用信息化技术和手段,建立型号数字化协同设计平台、一体化柔性制造平台、虚拟化试验验证平台、数字化综合保障平台、集成化管理与决策支持平台,构造新型数字化型号研制体系”的建设目标,在整体上提高二院型号设计、生产、试验验证与管理的信息化水平,为二院提升科研生产能力、经营管控水平,全面提升核心竞争力提供有力的保证。 一、深刻认识战略意义,建设信息化研究院 二期建设是实现“信息化二院”战略目标的重要契机
二院当前正处于重要的战略发展机遇期,面对世界科技新趋势和新军事变革的机遇与挑战,必须采取信息化这一先进手段来加速空天防御事业的发展。
党的十七大提出信息化与工业化融合的目标,国资委也提出建立信息化企业的要求,国防科技工业正在贯彻转型升级战略,推进向数字军工转变。二院在今年的院信息化工作会上明确提出建设“信息化二院”的目标,这是适应国际发展趋势、适应国家政策方向、适应行业发展需求,确保二院建设国际一流空天防御技术研究院战略目标实现的重要标志和内在要求,而二期建设也正是实现这一目标要求的重大契机。 二期建设是进一步提升二院现有信息化水平的重要手段
经过多年的建设,二院信息化建设虽然已具备一定的基础,但距离信息化二院的目标仍有较大差距和不足。建设信息化二院,还要在设计领域大力推进数字化设计和产品数据管理系统来缩短产品开发周期,提高企业产品创新能力;在试验领域要推进由物理试验向虚拟化试验转变;在制造领域加强生产过程的柔性化、敏捷化和物流的信息化管理;在管理领域加强人、财、物综合管理和型号项目管理的信息化,促进资源利用的最大化;在信息化基础领域加强信息的集成和共享,确保系统和数据的安全稳定可靠;实现对信息资源的高效利用,达到提高二院研制水平、降低成本、提高效率、进一步增强二院核心能力的目标。 二期建设是夯实二院信息化建设基础的重要保障
二院信息化试点二期项目建设内容覆盖二院设计、试验、生产、管理、基础平台和网络安全六大方面,建设范围涵盖二院京区和京外共15家单位,新增设备总台套数达到700余台套。试点二期项目的落实是二院信息化建设难得的机遇,为信息化二院建设提供了强大的基础保障,我们一定要抓住这个机遇,夯实信息化建设基础,满足“信息化二院”建设的需求。
二、准确把握原则要求,做好四个结合
要将二期建设与“十二五”信息化规划制定和实施紧密结合
集团公司信息化“十二五”规划纲要提出了“建设一个信息化体系,提升四种企业核心能力,打造一批信息化企业,保持一个领先地位”的目标。二院作为集团公司信息化建设的主要力量之一,按照集团公司规划要求,将信息化试点二期建设与集团公司“十二五”规划目标保持高度一致,落实到二院“十二五”信息化规划的编制和实施工作中,以“十二五”信息化规划指引信息化试点二期建设,以信息化试点二期建设促进“十二五”信息化规划目标的实现。
要将二期建设与信息化架构的实施紧密结合
二院信息化试点二期各个项目建设必须符合集团公司和二院信息化架构要求,必须符合相应的标准和规范,所有建设项目的实施方案和验收等关键环节要由院信息化总师系统进行评审把关。只有遵循统一的规划和架构,才能确保实现二院信息化的整体架构,才能确保实现整个集团公司信息化的整体架构,才能确保实现全院、全集团之间的信息集成和共享。 要将二期建设与科研生产和统筹建设紧密结合
二院信息化试点二期建设要坚持“需求牵引、效益驱动”的原则,紧密围绕院科研生产工作重点,紧密结合二院统筹建设,突出重点,集中力量解决科研生产的关键和难点问题,促进型号研制生产工作。同时,着力打通型号设计、试验、生产整个研制线,在各单位多学科协同设计、异地协同制造、虚拟化试验、数据挖掘分析、系统应用集成、信息资源中心建设等重点项目上形成突出亮点,在国防军工行业内树立典型,作出榜样。