四合院：眼红系统，全院人麻了 第333章 设计第一颗卫星

夜色笼罩着种花家的都城,赵阳却仍徘徊在研究所的窗前,凝视着头顶那片闪烁的星空。

他知道,要真正巩固住近来的一系列胜利,就必须趁热打铁,紧跟时代步伐,抓住这个重要的历史机遇。

作为一名穿越者,赵阳对于太空探索的重要性有着更为深刻的认知。

在他的前世,人类正是凭借着发射卫星的技术,从而掌控了太空制高点,巩固了国力,成就了辉煌的航天事业。

"如果我们能尽快成功发射一颗人造卫星,那将为国家长远发展注入新的动力!"赵阳喃喃自语,心中渐渐有了决断。

于是,他立刻拿出笔和纸,开始列出了卫星研制的材料清单。

凭借所学,赵阳对每一项材料的规格、数量都作了详细标注。

从大块的钛合金球体,到微小的电子元件,无一遗漏。

第二天一大早,赵阳便火速找到赵部长,将材料清单双手递了过去。

看着赵部长瞠目结舌的表情,赵阳不由会心一笑。

他知道,这份清单之中列出的材料可都是当时稀世珍贵的东西,怕是给部长吓了一大跳。

"赵阳啊,你这是要做什么?竟然需要这么多珍稀物资?"赵部长擦了把冷汗,难掩内心的震惊。

赵阳嘻嘻一笑,眼睛里闪过一丝神采:"到时候您就知道啦部长,这可关乎我们国家的大计。"

见赵阳如此神秘兮兮,赵部长也只能作罢。

毕竟对赵阳的才能有着绝对的信心,深知这家伙不会做什么无谓之事。

"好吧好吧,你说了算。我这就去给你准备这些材料,就当是为国家作贡献了。"

就这样,在赵部长的全力支持下,各式各样的珍稀材料很快便被运往了研究所,堆积如山。

有了这些基础物资的保障,赵阳也就有了可操作的空间。

收拾妥当之后,赵阳立刻投入到了卫星设计的工作中,他打算研制一颗性能尽可能先进的卫星。

首先是卫星的外形尺寸。

赵阳决定采用球体设计,主体直径约1.5米左右,体积虽小,但设计上富有裕度,可按需扩展新的功能。

接下来是材料选择的问题。

经过反复斟酌,赵阳最终将目光锁定在钛合金上。

这种金属不但重量轻、强度高,而且还具备良好的耐热性和耐腐蚀能力,非常适合在太空环境中长期服役。

"这钛合金球体,大约需要200公斤的材料就够了。做成半球体式的两段结构,装配起来也更加方便。"赵阳一边在设计稿上书写着尺寸参数,一边喃喃自语道。

在能源问题上,他决定采用当时最先进的硅电池板和镍氢电池组合。

虽然发电效率和电量储存都远逊于后世技术,但对于一颗初代卫星来说,已经非常出色了。

"给它配置10平方米的硅电池阵列吧,搭配300安时的电池组,应该可以支撑正常运行一年左右。"赵阳沉吟片刻,在备注栏里写下这串数字。

最后,他开始挑选卫星的科研设备。

看着清单上密密麻麻的一长串条目,赵阳陷入了沉思。

作为一个70年代的产物,单一而简朴的配备似乎难以令人满意。

"不行,得让这个小家伙多些本事。"赵阳摇了摇头,决定在设备配置上多作文章。

于是,除了电视相机、红外线扫描仪这些常规设备外,赵阳还在清单上添加了其他先进设备:雷达高度计、磁强计、质子电量计……一项项听起来甚是陌生的配备,都出现在了设计图纸上。

就这样,在赵阳的精心设计下,一颗集成度极高的"种花一号"渐渐成型。

它的体积并不大,却集合了遥感、测量、探测等诸多功能于一身,实力强横恐怖。

设计方案一旦确定,赵阳便立刻开始了分级制造。他将一些相对简单的部件分拨给三机部,自己则着手研制各种关键部件。

首先是卫星外壳。

这可不是一件小事儿,可得先把钛合金做成球状壳体,再对其进行焊接与机加工打孔。

赵阳将这一重任交给了三机部,只不过将焊接工艺的参数严格控制在自己的掌控之下。

"记住了,焊缝处一定要做到满焊,否则就会影响气密性。同时,焊渣也要处理彻底,否则残留在里面影响使用寿命。"赵阳一字不漏地叮嘱着身边的工人。

接下来是电池组和供电系统的制造。

这些设备虽然体积不大,关键却在于能量密度和效率。

为此,赵阳特意引进了一些新型正极材料,并反复优化充放电循环,确保电池性能最大化发挥。

"这个镍氢电池系统可是我的得意之作,虽然电量不算大,但循环寿命将超过2万次,足够支撑卫星服役10年了。"赵阳轻轻拍了拍电池组,眼神里满是自豪。

而对于测控和数据传输系统,赵阳更是全程亲力亲为。他首先针对太空环境,优化了收发机电路的抗辐射能力,确保工作的可靠性。接着又专门设计了一款中继射频头,通过无线中继和存储转发的方式,将采集到的数据以最快的速度传回地面。

虽然传输率只有100kbps左右,但已经是当时最高水平了。

最难啃的是雷达和光学成像系统。

对赵阳来说,要在如此有限的空间内集成多普勒雷达和高清相机,难度之大可想而知。幸亏有系统的加持,他才得以渐入佳境。

"这部光学相机虽然分辨率只有几十米,但已经可以提供优良的地面遥感图像。而这个小型合成孔径雷达,分辨率虽不太高,但作为一个测高仪也是绰绰有余了。"赵阳喃喃自语着,仔细核对着每一项参数。

……

几个月之后,当核心部件陆续制造完成,赵阳便开始了卫星的总装集成阶段。

他打算充分利用有限的资源,让这枚小小的"种花一号"具备强大的多功能性。

首先是数据采集与处理系统。

赵阳在机身中部设置了一排紧凑的硬盘阵列,用于存储采集到的各类数据。尽管存储容量只有几十兆字节,但已足以胜任当前的数据处理需求。

更为重要的是,赵阳在数据处理单元的设计上颇费一番心思。他采用了模块化布线的思路,将光学、雷达、磁测等传感器与中央处理器连接起来,再由专门的运算模块对数据进行加工和压缩处理。

"这样一来,不仅能最大化地利用处理器的算力,还可以最大限度地节省存储空间和传输带宽。"赵阳自豪地对工作人员说。

通信遥测系统的设计也是一大工程。除了高效的数据中继之外,赵阳还将告警系统、运行监视等功能融入了进来。如此一来,地面人员就能时刻监控卫星的状态,及时发现异常并作出预警。

"这套电离层扫描测高仪也是个大家伙。它可以精确锁定卫星的轨道位置,而且实时监视电离层的活动情况,对通信系统进行自适应优化,从而提高信号质量。"赵阳指着这个巨型天线底座,神采飞扬地介绍着。

就在大家惊讶于赵阳的创意之时,他指着光学相机补充道:"我还给这个小家伙装上了一个高灵敏电荷耦合器件,配合大倍率变焦镜头,相机的像素分辨率可以达到70米呢。"

最令人惊讶的,还是赵阳居然在小小的卫星机身上集成了一个合成孔径雷达。这可是当时最先进的测绘雷达啊,凭借独特的合成孔径原理,能够获取比实际天线尺寸更大的探测范围和分辨率。

"这家伙的探测分辨率虽然只有15米左右,但对于地形测绘和科学遥感已经足够了。"赵阳信心满满地说。

眼下最为棘手的,莫过于合成孔径雷达这个"大家伙"了。

它虽然只是一个测高仪,但内在的雷达原理却相当先进。不过,对于赵阳来说,也只是小菜一碟而已。

"没想到吧,就凭这点小东西也想难住我?"赵阳嘴角扬起一抹自信的笑容,随手拿起一支铅笔在白板上写写画画。

只见他先是勾勒出雷达的工作原理示意图,接着又列出了一长串参数和公式,最后将天线的理论模型也绘制了出来。看上去简单明了,但内里深藏着精妙的技术学问。

"理论上这是一种'相位阵合成'的原理,通过飞机的运动来模拟大天线的合成。要制造出来的话,首先得有高精度的慢扫描接收机..."赵阳对着白板自言自语,时不时在上面写下几个字母符号。

说着,他拿起一叠设计图纸,招手叫过几名助手:"你们几个,跟我来复习一下电路原理吧。这个雷达可是关键中的关键,制造出来才是硬道理。"

几名助手面面相觑,但还是乖乖围了过来。只见赵阳拿出一支笔,在电路图上指指点点:"看,这一部分是解调电路,你们要格外注意....低噪声放大器和高速A/D转换器也不能马虎....还有取样时钟,稳定性可是雷达精度的决定因素...."

赵阳一连几个小时,对付一张又一张详细的电路图纸。他不时停下来询问几个助手,似乎在考察他们的吸收程度。

看到大家都渐入佳境,赵阳这才拍拍手,露出一丝满意的笑容:"好了,我给你们这个复习机会,就是希望大家以后能独立分工,负责雷达中的某一部分制造。能不能胜任,就看你们的造化了。"

说完,他挥了挥手,示意众人回去准备基础材料。很快,工作间里就传来了络绎不绝的机械操作声,电路元件、电子管等一应俱全。

与此同时,赵阳开始着手制造雷达最为关键的部件——接收机。它的精度和灵敏度,直接决定了整个雷达系统的性能上限。

首先是高速A/D芯片。它需要高达10位的精度和100MHZ的采样率,对当时来说简直就是"黑科技"级别的存在。

好在有系统的加持,赵阳很快就攻克了这个难题。他不仅采用最先进的硅外延生长工艺将精度做到了极致,而且还设计了一种模数并行的方法,大幅提高了总体转换速率。

小主，这个章节后面还有哦，请点击下一页继续阅读，后面更精彩！"要用32路并行,每路在3MHZ下就能获得极高的采样率了。"赵阳轻车熟路地在纸上作着计算,随手拈来一支铅笔在草稿纸上画起了电路图。

很快,一张设计图纸就呈现在众人面前。密密麻麻的元件符号和走线工艺要求,对工人们而言着实是一大考验。

不过,在赵阳的悉心指导下,他们还是渐入佳境。一块块精密电路板不断被焊制出来,并拼装成完整的A/D模块。

当第一块实验电路被点亮时,现场响起了一阵欢呼。赵阳拍手称快,又立刻布置下一步工作——稳定振荡的时钟电路。

良率并不高,但每个人都咬牙坚持,反复推敲电路设计。终于,在几个月后,一块完整的接收机芯片被集成出来。当赵阳拿起这枚指甲盖般大小的芯片时,脸上洋溢着自豪的笑容。

"这可是我们的代工品啊!承载了整个雷达系统的灵魂。有了它,其他部分就行了。"他信心满满地说着,小心翼翼把芯片装在防静电盒里保存。

仿佛是为庆祝这个重大突破,赵阳在第二天就让大家开始着手制作合成孔径雷达的天线系统。

这可是一门全新的学问。天线采用了小型环形阵列设计,可实现大视场的遥感成像。而且天线座舱还能够精确控制其位置和角度,以获得更大的合成孔径。

"小心点,这可是一块'宝贝'。"赵阳对工人们嘱咐道,一边仔细检查着这个由导线缠绕而成的特殊天线原型,上面密密麻麻的线圈组成了一个个精致的阵列。

电子罗盘、位置控制器、伺服驱动系统都一并给天线装备上,确保其指向和航向的精确控制。

当第一次测试中,这个天线原型成功拍摄到15米分辨率的地形图时,赵阳高兴得合不拢嘴。他亲手抚摸着每一个螺钉和接头,对工人们连声夸赞。

就在大家兴高采烈之时,赵阳又拍手提醒大家:"好啦好啦,咱们可不能就此止步。还有重头戏在后头呢——那就是把雷达和光学成像系统结合到一起!"

人们一下子被这个艰巨的任务惊出一身冷汗,面面相觑。但很快,又被赵阳那股艰苦奋斗的精神所感染。大家齐声高呼:"加油!为了国家,我们一定要全力以赴!"

赵阳满意地点点头,招呼大家跟上。在他的带领下,雷达和相机镜头接口的集成工作拉开了序幕。

就这样,通过大家的通力合作,终于在几个月后诞生了第一个成品原型。它机身造型精巧,银灰色的外壳上布满了仪器窗口。

赵阳当即叫来检测人员进行测试。

"假以时日,等到这个小家伙升空之后,地面上还会有哪些奥秘被揭开呢?"一位助手感叹起来。

赵阳也久久地凝视着自己的得意之作,心中渐渐涌起了一股壮志和豪情。

"这只是个开始而已。等咱们将卫星技术真正掌握,发展壮大了航天事业,那将是种花家展现百年未有伟力的好时机。从此以后,这片蓝天再也不是我们的局限,整个银河系才是我们的终极目标!"

最后,当人们注视着安装好的银白色卫星时,无不感慨万千。

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