第867章 发射场测试（1 / 2）

卷首语

1970 年 4 月 15 日凌晨 5 时 37 分，酒泉发射场的测试棚里，寒风从帆布缝隙钻进来，带着戈壁滩特有的沙砾气息。王工（发射场测试负责人）的手指冻得发紫，却仍紧攥着卫星模拟器的参数表 —— 表上 “近地点 439 公里、远地点 2384 公里” 的轨道数据，被红笔圈了三道，这是接下来 19 次通信对接要模拟的核心参数。

陈恒（技术统筹）带着团队赶到时，张工（加密模块总设计）正将 37 立方厘米的 “太空密码机” 往模拟器接口上插，金属接口碰撞发出清脆的 “咔嗒” 声。“总装部门说了，19 次对接必须全过，少一次都不能送发射塔。” 王工的声音压得很低，棚外传来运载火箭转运的轰鸣声，距离 “东方红一号” 预定发射仅剩 9 天，这 19 次对接是最后一道地面验证关口。

李敏（算法骨干）蹲在示波器前，屏幕上 108 兆赫的信号波形还在跳动 —— 这是从 “67 式” 迭代来的加密算法，此刻要在发射场的风沙里，与卫星模拟器完成 19 次 “太空预演”。“第一次对接要是失败，后面的时间就更紧了。” 她摸了摸口袋里的算法草稿纸，上面 “r=3.72” 的参数被汗水浸得有些模糊，心里却清楚：这 19 次对接，不仅是测试设备，更是在给 370 公里外的太空通信 “买保险”。

一、测试背景：发射前的 “太空预演” 与 19 次对接的必要性

1970 年 4 月，“东方红一号” 卫星进入发射倒计时，酒泉发射场的地面测试成了最后一道关键环节 —— 卫星一旦升空，无法进行维修，因此必须通过 “卫星模拟器”（模拟在轨状态）与星地链路、加密模块完成 19 次通信对接，验证 “数据采集→加密→传输→解密” 全流程的可靠性。这 19 次对接不是随机次数，而是基于 “覆盖所有关键场景（基础链路、加密功能、应急故障）” 的精确规划，每一次都对应着卫星在轨可能遇到的实际情况，缺一不可。

卫星模拟器的 “太空状态复刻” 是测试核心。根据《东方红一号发射场测试方案》（编号 “东 - 测 - 7001”），模拟器需精准模拟卫星在轨的三大核心状态：一是轨道参数（近地点 439 公里、远地点 2384 公里），通过调整地面信号衰减器（37-67db），模拟不同轨道高度的信号强度变化；二是遥测数据（设备温度 - 50c至 40c、供电电压 28V±2V），由内置传感器生成，模拟卫星各系统的实时状态；三是极端环境影响（辐射、微重力），通过外接辐射模拟器（1x10?rad）、微重力模拟台（ parabolic flight 地面版），复刻太空环境对设备的影响。王工在调试模拟器时说：“这台机器就是‘地面上的卫星’，要是跟它对接不通，上天后也肯定不行。”

19 次对接的 “场景覆盖” 逻辑清晰。测试团队将 19 次对接分为三阶段，每阶段目标明确：第一阶段（4 月 15 日 - 17 日，5 次对接）验证 “基础通信链路”，确保星地信号传输稳定（延迟≤0.19 秒、误码率≤1x10??）；第二阶段（4 月 18 日 - 20 日，7 次对接）验证 “加密功能”，测试 37 立方厘米加密模块的加密 - 解密可靠性（抗破译率≥97%、解密误差≤0.01%）；第三阶段（4 月 21 日 - 23 日，7 次对接）验证 “应急容错”，模拟元器件故障、环境恶化等场景，测试系统的代偿能力（故障恢复时间≤0.37 秒）。陈恒在测试规划会上强调：“19 次对接要把所有风险都测到，不能给发射留任何隐患。”

发射场的 “极端条件” 增加测试难度。4 月的酒泉发射场，昼夜温差达 37c（白天 17c\/ 夜间 - 20c），风沙频繁（最大风速 19 米 \/ 秒），对设备稳定性提出挑战：模拟器的精密电阻在低温下阻值漂移 0.37%，加密模块的接口在风沙中易接触不良，星地链路的天线需频繁调整角度以避开风沙干扰。周明远在检查设备时发现：“地面测试比实验室难十倍，既要模拟太空，还要对抗风沙和低温，每一次对接都是双重考验。”

团队的 “分工协作” 保障测试推进。王工带领 5 人负责卫星模拟器的参数设置与状态监控；陈恒统筹全局，协调解决跨系统问题；李敏带领 3 人负责加密算法的实时调整与验证；周明远带领 4 人负责硬件故障排查（如接口、天线）；张工专注 37 立方厘米加密模块的状态，确保其与模拟器兼容。这种分工既延续了之前研发时的协作模式，又针对发射场场景新增了 “风沙防护”“低温保温” 的专项岗位（2 名战士负责给设备裹保温棉、清理接口风沙）。

1970 年 4 月 14 日，测试前最后一次设备检查完成：模拟器参数校准完毕（轨道、遥测数据误差≤0.1%），加密模块功能正常（功耗 67w、体积 37 立方厘米），星地链路天线调试到位（108 兆赫频段接收灵敏度 - 117db）—— 一切准备就绪，19 次通信对接的 “太空预演” 即将开始。

二、19 次对接实施：分阶段的 “问题暴露与验证”

1970 年 4 月 15 日 - 23 日，19 次通信对接按计划分三阶段推进，每一次对接都像 “实战演练”，既验证了设备的可靠性，也暴露了之前未发现的细节问题 —— 团队在 “发现问题 - 分析原因 - 快速解决 - 再次验证” 的循环中，逐步完善星地通信系统，确保每一个环节都经得起太空的考验。

第一阶段（4 月 15 日 - 17 日）：基础通信链路的 5 次对接，解决 “信号匹配” 问题。4 月 15 日 8 时，第一次对接启动：模拟器发送 “温度 - 27c、电压 28V” 的模拟遥测数据，通过 108 兆赫频段传输至地面接收端，结果显示信号延迟 0.3 秒（远超 0.19 秒的要求），误码率 1x10??（超标）。李敏立即用示波器分析波形，发现是模拟器的信号衰减器设置为 37db（模拟近地轨道），而实际太空远地点的信号衰减需达 47db，衰减不足导致信号过强，链路出现 “过载延迟”。王工调整衰减器至 47db 后，10 时进行第二次对接，延迟降至 0.17 秒，误码率 8x10??（达标）。4 月 16 日的第三、四次对接，分别测试近地点（37db 衰减）、日照区（温度 40c）的链路稳定性，均成功；4 月 17 日第五次对接，连续传输 19 分钟数据，无中断，基础链路验证通过。王工在日志里写：“第一次失败不是坏事，早发现衰减匹配问题，上天后就不会出问题。”

第二阶段（4 月 18 日 - 20 日）：加密功能的 7 次对接，攻克 “同步与抗干扰” 难关。4 月 18 日 9 时，第一次加密对接：模拟器数据经 37 立方厘米模块加密后传输，地面解密误差 0.03%（超标 0.02%）。张工检查模块接口时发现，模块的 “数据发送时序” 为 19 毫秒 \/ 帧，而模拟器的 “接收时序” 为 27 毫秒 \/ 帧，时序不匹配导致部分数据丢失。他立即调整模块时序至 27 毫秒 \/ 帧，11 时第二次对接，解密误差降至 0.007%（达标）。4 月 19 日的第三、四次对接，引入辐射模拟器（1x10?rad），模块误码率从 8x10??升至 3x10??（接近上限），周明远拆解模块屏蔽罩，发现铅锡合金涂层有 0.3 毫米缝隙，重新用高温胶带密封后，第五次对接误码率回落至 9x10??。4 月 20 日的第六、七次对接，测试不同加密嵌套层级（19 层）的稳定性，第七次对接加密 - 解密成功率 100%，抗破译率经模拟测试达 97%，加密功能验证通过。李敏看着解密后的精准数据，松了口气：“之前担心加密算法在发射场不稳定，现在看来，调整时序和密封屏蔽罩后，完全没问题。”

第三阶段（4 月 21 日 - 23 日）：应急场景的 7 次对接，验证 “容错与恢复” 能力。4 月 21 日 8 时，第一次应急对接：模拟加密模块 1 只 “3Ax81h” 晶体管 β 值降至 30（故障状态），模块自动切换至备用运算路径，故障恢复时间 0.35 秒（≤0.37 秒），数据传输未中断。4 月 22 日的第二、三、四次对接，分别模拟低温 - 50c（模块加热片启动，维持温度 - 7c）、风沙导致接口接触不良（战士及时清理，恢复时间 1.9 秒）、电源电压波动（28V 降至 25V，模块稳压电路正常工作），均成功应对。4 月 23 日的第五、六、七次对接，进行 “全场景复合测试”：同时模拟辐射、低温、晶体管故障，模块仍能稳定加密传输，第七次对接（最后一次）完成时，时间刚好是 23 日 19 时，距离 “东方红一号” 预定发射仅剩 1 天。陈恒看着测试数据汇总表，19 次对接成功率从第一次的 0%（失败）逐步提升至最后 100%，眼眶有些湿润：“19 次，终于把所有问题都解决了，能给发射交差了。”

19 次对接的 “数据沉淀” 为发射保驾护航。测试团队整理出《19 次通信对接问题与解决方案汇总》，记录了 5 类 19 个问题（信号衰减、时序不匹配、辐射屏蔽、应急故障、环境干扰）及对应解决方法，形成 “问题 - 原因 - 措施 - 效果” 的完整闭环。例如 “信号延迟” 问题，原因是衰减匹配不当，措施是按轨道高度调整衰减器（近地 37db \/ 远地 47db），效果是延迟≤0.17 秒；“解密误差” 问题，原因是时序不匹配，措施是同步模块与模拟器时序（27 毫秒 \/ 帧），效果是误差≤0.01%。这些数据不仅保障了此次发射，更成为后续航天测试的 “参考手册”。

三、关键问题攻坚：从 “失败” 到 “突破” 的技术博弈

19 次通信对接的过程中，团队遭遇 5 个关键技术问题，每一个都关乎测试成败，甚至影响卫星发射 —— 这些问题不是实验室里能预见的，而是发射场特殊环境（低温、风沙、模拟器与太空的差异）与设备协同的 “新挑战”。团队通过 “现场分析、快速迭代、跨界协作”，在极短时间内攻克难关，每一次突破都体现了 “实战导向” 的技术博弈思路。

信号衰减匹配问题：从 “地面经验” 到 “太空精准计算”。第一次对接失败的核心原因，是团队最初按 “67 式” 地面通信的衰减经验（37db）设置模拟器，忽略了太空轨道高度变化导致的衰减差异（近地 37db \/ 远地 47db）。李敏与王工连夜计算：卫星在远地点时，信号需穿越更厚的大气层，衰减比近地多 10db，若按地面经验设置，会导致信号过强、链路过载。他们参考《近地轨道信号衰减手册》（编号 “轨 - 衰 - 7001”），重新校准衰减器，将远地点衰减设为 47db，近地点设为 37db，第二次对接即成功。“地面通信的衰减是固定的，太空是动态的，必须按轨道算，不能凭经验。” 李敏的这个结论，后来被写入航天测试规范。

加密时序同步问题：模块与模拟器的 “跨系统协同”。第二阶段第一次加密对接，解密误差超标的原因，是 37 立方厘米加密模块的发送时序（19 毫秒 \/ 帧）与卫星模拟器的接收时序（27 毫秒 \/ 帧）不兼容 —— 模块时序基于 “67 式” 地面通信设计，而模拟器时序则按卫星在轨数据传输节奏设定，两者未提前协同。张工与王工现场调整：张工拆开模块，用烙铁修改时序电路的电阻值（从 1.9kΩ 改为 2.7kΩ），将发送时序延长至 27 毫秒 \/ 帧；王工同步调整模拟器的接收缓冲器，确保数据不丢失。调整后，解密误差立即降至 0.007%。“跨系统对接就像两个人说话，语速不一样就会听错，必须让模块和模拟器‘语速一致’。” 张工的比喻，让团队更直观理解了时序同步的重要性。

辐射屏蔽漏洞问题：细节里的 “安全隐患”。第二阶段对接中，辐射模拟导致误码率超标的原因，是加密模块的铅锡合金屏蔽罩有 0.3 毫米缝隙（生产时焊接不完整），γ 射线从缝隙渗入，干扰晶体管 pN 结。周明远用放大镜逐一检查屏蔽罩，发现缝隙位于模块角落（焊接时视线盲区），他立即用高温银胶填充缝隙，再覆盖一层 0.03 毫米厚的铅箔，重新测试后误码率回落至 9x10??。“太空辐射无孔不入，哪怕 0.3 毫米的缝隙，都可能让之前的防护白费。” 周明远后来在模块生产规范里增加 “屏蔽罩 100% 放大镜检查” 条款，避免类似问题。

应急故障代偿问题：从 “被动应对” 到 “主动设计”。第三阶段模拟晶体管故障时，最初模块的备用路径切换时间达 0.5 秒（超标），原因是备用路径的启动信号需经过 3 级放大，延迟过长。李敏简化放大电路，将 3 级减至 1 级，同时优化切换逻辑（从 “检测故障→发送信号→启动备用” 改为 “故障与备用信号并行”），切换时间缩至 0.35 秒。“应急方案不能等故障发生了再反应，要提前做好‘并行准备’，才能快。” 这个改进，让模块的容错能力从 “达标” 提升至 “优秀”，后来在卫星在轨运行时，成功应对过一次轻微的元器件参数劣化。

风沙与低温的环境干扰问题：“土办法” 解决大问题。发射场的风沙导致模块接口接触电阻增加 0.37Ω，低温导致模拟器电阻阻值漂移 0.37%。团队的 “土办法” 简单有效：针对风沙，安排 2 名战士每 19 分钟清理一次接口，并用凡士林涂抹接口（防氧化、防沙）；针对低温，给模拟器和模块裹上 0.37 厘米厚的羊毛毡（保温），模块内部加热片功率从 0.07 瓦提至 0.1 瓦（维持温度 - 7c以上）。这些 “非技术” 措施，却解决了设备在极端环境下的稳定性问题。王工说：“发射场的环境复杂，不能只靠高科技，有时候战士的‘土办法’更管用。”

这 5 个关键问题的解决，不是靠 “技术跃进”，而是靠 “精准分析、细节较真、跨域协作”—— 团队没有回避失败，而是从每一次对接的问题中找到根源，用最务实的方法突破，最终确保 19 次对接全部达标，为 “东方红一号” 的成功发射扫清了最后障碍。