我国载人航天工程发展纪实
发布时间:2020-11-05 | 发布者: 东东工作室 | 浏览次数: 次
图为圆满完成神舟九号交会对接任务的航天员安全返回地面。秦宪安摄(中经视觉)
10月1日,我国载人航天工程第三批预备航天员选拔工作正式结束。18名预备航天员,包括7名航天驾驶员、7名航天飞行工程师以及4名载荷专家,将参加中国载人航天工程第三步空间站运营阶段的飞行任务。
随着各项工作紧锣密鼓地展开,中国载人航天阔步迈入“空间站时代”。
回望来路,我国载人航天工程“三步走”的每一步均坚实有力。
自1992年中国载人航天工程立项实施以来,一代代航天人自力更生、接续奋斗—从无人飞行到载人飞行,从一人一天到多人多天,从舱内实验到出舱活动,从单船飞行到组合体稳定运行,先后突破了一大批具有自主知识产权的核心技术,跨越了发达国家半个世纪的发展历程。
在这条从艰辛走向辉煌的奋斗路上,我国积累了独具特色的创新发展经验,锤炼出一支技术精湛、作风优良的航天人才队伍,形成了具有鲜明时代特征的载人航天精神。
选择一条对的路
提到载人航天,人们可能会想到一系列词语:复杂、尖端、深奥、风险与挑战……载人航天代表着一个国家的综合国力与科技实力,能够促进多学科、多技术领域向前发展,是大国科技实力竞技的舞台。
20世纪60年代,正是美苏太空竞赛如火如荼的时期。继1961年4月12日加加林首飞太空之后,一位位“飞天英雄”叩响了太空的“大门”。然而,对于“人口多、底子薄”的新中国来说,当时搞载人航天真是“心有余而力不足”。
20世纪80年代,世界范围内掀起了又一轮高科技浪潮,各国纷纷制定自己的航天计划,努力抢占21世纪高科技的战略制高点。面对此次机遇,中国若不奋起直追,将错失发展良机。
1986年3月份,杨嘉墀、陈芳允、王大珩、王淦昌4位科学家在《关于跟踪研究外国战略性高技术发展的建议》中列入了载人航天的研究,这个高技术发展计划后来被称为“863计划”。
当时,国际上航天飞机载人天地往返方案众多,美国航天飞机已经多次往返太空,俄罗斯也完成了“暴风雪”号(不载人)航天飞机首飞,还有不少国家和地区也在积极论证自己的航天飞机方案。中国该遵循这些路径还是另辟蹊径?
经过反复论证,我国科学家认为,发展航天飞机并不适合我国实际,无论是造价、维修费用,还是发射场建设都太昂贵了。反观载人飞船,既可搭乘航天员,又可向空间站运输物资,还可作为空间站轨道救生艇使用,且成本相对较低。
于是乎,中国载人航天发展从载人飞船起步。如今,美国航天飞机已经全部退役,俄罗斯航天飞机终止于那次无人飞行,日本、欧洲的航天飞机也停留在纸面上,世界航天大国全部回到了飞船的方案。
我国的载人航天事业一直沿着中央批准的“三步走”战略稳步前进,目前已经完成第一步载人飞船和第二步空间实验室的全部任务,成为世界上第三个独立掌握载人航天技术的国家。
今天,中国拥有世界上两型现役载人飞船中的一型,即神舟载人飞船;还有世界上载货效率最高、功能最多的天舟货运飞船;天宫一号、天宫二号两个天宫空间实验室则为正在研发的空间站奠定了坚实基础。
正如中国载人航天工程总设计师周建平所说:“如果按照别人的老路走,我们将永远落后于人。”中国载人航天工程高起点、高效益、高质量、低成本,体现了中国特色,在当时工业基础薄弱的情况下走出了一条跨越式发展的道路。
不带任何隐患上天
载人航天、人命关天。统计显示,目前世界上共有540多名航天员,其中27人在执行任务或训练时不幸罹难。
“不能有航天员牺牲!”神舟号飞船首任总设计师、中国工程院院士戚发轫告诉记者,这是他接到任务时脑海中冒出的第一个想法。
多年前,戚发轫曾去苏联参观载人飞船发射。发射前夕,苏联方面总设计师对航天员说,“一切都准备好了,上去吧,一定能回来”,然后便在任务单上郑重签下了自己的名字。
“我们有没有能力对航天员做出这样的承诺?有没有把握签这个字?”在之后的很多年里,戚发轫经常对团队成员说:“首先要问一问自己,敢不敢坐自己研发的飞船?”
很多人并不知道,当时神舟一号飞船上大部分重要部件都没有备份,因此每个细节都必须确保万无一失。为达成这一目标,来自全国110多家科研院所、3000多家协作单位的数十万科研人员付出了全部心血。
载人航天工程是一项庞大的系统工程,也是全国各行业大协作的结晶。正如周建平所说:“实施这样宏大的工程,没有党中央集中统揽,没有全国大协作,是不可想象的。”
“不带任何隐患上天”是航天人的底线。
航天产品对可靠性的要求为0.97。因为要保障人的安全,载人航天失败率必须控制在千分之三以内。两个要求同时满足,故障率必须在三十万分之一以内。
要保障安全性,就必须用上所有可靠性措施。“从起飞到把飞船送到预定轨道,有8种故障救生模式。飞船入轨后,还有180多种故障对策。实际上,在大约70万条计算机程序中,只有30%是用于正常飞行的,70%都用于应付故障。”戚发轫说。
2002年1月份,神舟三号飞船从北京运抵发射基地组装,技术人员检测出火箭底部有一个插座无法正常通电。技术人员逐一排查,在火箭内共找到73个同类型插座。在对数千个电线接点反复检测后,团队得出结论,不是施工问题,而是插座设计有缺陷。
飞船上仪器很多,船舱里布满了导线,70多个插座一个个换下来,比重新组装一次火箭还费劲。有人建议,为减少损失,等神舟三号发射后,四号、五号再作更换。指挥部当即否决了这一想法,“如果这次放任,以后的质量关也很难把得住,必须立即撤换问题插座,重新设计新插座”。
火箭离开发射场时,许多航天人都哭了。这是中国航天史上第一次火箭进场后重新解体,撤场检修。
载人航天工程技术难度之高前所未有。仅以长征二号F火箭为例,整个火箭有10个分系统、20多万个元器件。要把一个元器件的可靠性从90%提高到97%,就得开展200多次试验,而且试验过程中不能出现哪怕一次故障。因此,中国航天人必须在之前的航天标准基础上“严上加严”。严格到什么地步?比如,火箭从发射到入轨,只需要短短600秒,但火箭的设计寿命却达到546小时。
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