筑梦太空,染指九天。长征五号远三运载火箭胜利发射、斗极全世界组网入进冲刺期、嫦娥翩然落月违、空间试验室实现退役返归……曩昔一年多,我国航天事业成长步履铿锵、硕果累累。1999年11月20日凌晨,神船一号飞舟发射,我国载人航天年夜幕缓缓开启。转瞬20年,作为我国载人航天器研制设计事情的主力军,神船团队书写了一项又一项骄人成就:将6艘载人飞舟、5艘无人飞舟以及2个空间试验室顺遂送进太空;护航11名中国航天员、14人次实现太空之旅,最长在轨时间达30天;完成太空出舱、交会对接、太空讲课……而这支优异的团队,均匀春秋仅有33岁,他们将本身的暖血芳华与故国成长同频共振,时刻以冲锋的姿态,托举起中华平易近族的载人航天梦。
——编者
岁末年头,中国航天科技团体五院载人航天整体部的年夜楼里,神船团队的科研事情者们步履匆匆。
往年7月,天宫二号空间试验室实现使命、顺遂返归,神船团队又立刻投进到下一项研发使命中。20多年来,神船团队将6艘载人飞舟、2个空间试验室胜利送进太空;护航多位航天员实现太空之旅;实现太空出舱、交会对接、组合体飞翔等使命……这张骄人的成就单暗地里,是科研团队长达几十年的科研攻关。
向未知畛域,探路!
“关头焦点技能是买不来的”
“每一一点航天畛域的科技前进,都是人类向着浩渺星空迈入了一步”,年过八旬的陈祖贵老师长教师,向记者讲起了我国载人航天事业的成长历程,旧事如同卷起的画卷,缓缓开展……
“圜则九重,孰营度之?惟兹何功,孰初作之?”这首诗描述了中国人探索宇宙的胡想,从阿谁时辰起头,飞天梦就深埋在了中华平易近族的血脉里。
1999年,产生了三件年夜事:新中国成立50周年、澳门回归、神船飞天。一时间,人们探索宇宙的热心被再次点燃。“‘神一’的意义,我认为比‘神五’更年夜。”回顾过去,神船号飞舟首任总设计师戚发端院士很有感到,他说,在神船五号飞舟载着航天员杨利伟平安出航的时辰,他却想往望望“神一”收受接管之处。
“那是在何等艰巨的前提下干进去的事业!”戚院士说。在上世纪六七十年月,我国就有了第一代返归式卫星——“曙光一号”的研制规划。“受制于计较机技能程度,直到上世纪80年月,我国载人航天事业仍入铺不年夜。咱们想自立研发星载计较机芯片,推进载人航天事业疾速成长,颠末不懈尽力,终究胜利了。”陈祖贵说。
硬件做了进去,软件编写成为了难题。在一次星—地对接仿真试验中,团队发明卫星姿态数据较着异样。“那时没有相干软件,很难定位问题源,团队压力出格年夜。”队员们没日没夜事情在试验室里,累了就趴在桌子上苏息一会,饿了就随意吃一点。颠末频频排查,终极发明不是软件问题,而是芯片上的一个存储单位坏了。
就是在这类艰辛前提下,陈老率领团队前后攻克了计较机节制卫星姿态的节制体系研制,掌握了卫星全姿态捕捉技能、卫星应急节制器技能等。厥后在神船科研攻关时代,他们还胜利研制出我国载人飞舟GNC体系,并胜利运用于9艘神船飞舟。
1992年,我国载人航天工程正式启动。“当时候,没有试验园地以及装备,堪称坚苦重重。”戚院士说,只有把高空实验做充实,能力确保胜利,这就要求必需创建完美的科研基地。
“飞舟研制要用到哪些装备,这些装备若何研制?这个应战一点也不比研制飞舟自己小。”戚院士说,当时候,航天五院边设计、边出图、边建设,在北京建成为了采纳AIT一体化设计思想建成的总装厂房、亚洲最年夜的真空罐以及电磁兼容试验室和振动台……
载人航天整体部总设计师杨宏以为本身是个“幸运儿”,一加入事情就遇上“神船”立项。“起步阶段,咱们对整个载人航天体系的认知都不到位。”他记患上本身曾经经在一次高空检测中,“烧”坏过4台装备。“由于电路设计、电源器件的研制,都必要在试验中一点点试探。”
初期研发阶段,团队也曾经向国际同业追求匡助。“但关头焦点技能是买不来的。”陈祖贵回想,不少所谓的“焦点”技能,只不外是从公然颁发的文章里抄上去的。
团队没有泄气。“就拿海上收受接管来讲,5200千米的海疆,咱们没有依托于航母的海上救生技能,海上收受接管成为了庞大的难题。”杨宏说,为此,团队研发了海上定点收受接管技能,确保海上迫降后航天员能顺遂上岸。
“为了研发海上定点收受接管技能,咱们不知编写了几多法式、做了几多试验、测试了几多数据。”杨宏感伤。
航天员平安,守护!
“要时刻问本身,敢不敢坐本身研发的飞舟”
“5,4,3,2,1,焚烧!腾飞!”这串口令,每个神船人都烂熟于心。每一个数字代表着分歧使命指令,要不假思索、造成惯性动作。“500秒内,收回100多条指令,决不克不及泛起任何差迟。”杨宏说。
“航天产物靠得住性为0.97,由于要保障人的平安,载人航天的失败率必需节制在3‰之内。两个要求同时知足,妨碍率必需在三十万分之一之内。换句话说,天天发一次,30年都不克不及出问题。”对此,戚院士对团队说的至多的一句话就是:“要时刻问本身,敢不敢坐本身研发的飞舟?”
要保障平安性,就必需用上一切的靠得住性措施。“从腾飞到把飞舟送到预约轨道,有8种妨碍救生模式。在飞舟进轨之后,另有180多种妨碍对策。现实上,在年夜约70万条计较机法式中,30%是应酬正常飞翔的,70%用于应酬妨碍。”戚院士先容。
从“神一”发射至今,团队缔造了“0失误”以及收受接管“10环打靶”的优秀成就,但“一次胜利不代表次次胜利,此次胜利不代表下次胜利。咱们时常警告本身,每一一次都必需‘从零起头’。”杨宏奉告记者。
在神船三号发射前,飞舟已经经入进靶场时,团队却发明一个电毗连器泛起停滞。“必需返厂做失效性阐发。”杨宏回想,返厂后发明,电毗连器自己有设计缺陷,要从新设计,但一样的元器件在飞舟上用了77个,从新设计出产必要三个月。
“坚决不克不及让有哪怕一丝缺陷的飞舟入地!”指挥部立即决议,暂停发射规划,全员撤场。杨宏作为那时的主任设计师,遭到了处罚,这同样成为杨宏职业生活生计中最痛的事。
“高空测试就要表露问题,表露越多,入地后就越平安。”陈祖贵说,他曾经受邀旁观航天员训练。在离心计心情旁,航天员身上压着至关于自身体重4—8倍的载荷,这类训练让他们表情惨白,脸色疾苦。陈老望在眼里,疼在内心。
“那一刻我感受责任重年夜,立即向航天员们许下许诺,不仅要让他们平安归来,还要让他们舒惬意服归来!”陈老字字铿锵。颠末团队设计,神船五号飞舟返归时,杨利伟现实经受的载荷仅有自身体重的3.2倍,可以用“惬意”来形容。
“咱们以及航天员的瓜葛如同‘厨师’以及‘主顾’。之前,咱们要让航天员‘吃饱’,如今要让航天员‘吃好’,这就必要咱们往‘试吃’。”曾经任天宫二号整体主任设计师的柏林厚做了个抽象的比喻。
2016年10月19日清晨,神船十一号与天宫二号实现交会对接,景海鹏、陈冬开启30天太空糊口。此次“超长待机”对飞翔器宜居设计提出庞大磨练。
怎样住患上惬意?团队下足了工夫:开发六合一体化多媒系统统,让航天员可以望球赛、听新闻,还能跟家人、战友视频谈天;设计可折叠多功用平台,让航天员就餐以及入行科普勾当时更利便;研制无线头戴装备,解决有线头戴装备“互相胶葛”问题,让航天员在舱内更自由地与高空对话……
在高空研制时,柏林厚以及共事们常常把本身摹拟成航天员,入舱现实体验。再凭据自身感觉以及航天员反馈,不竭完美舱内助性化设计,好比降噪、烧毁物处置等。
引领高技能,突破!
“科研的终极目的是服务糊口”
科研职员,都是幕后英雄。每一一次胜利暗地里,都是他们默默支出、接续搏斗的效果。
载人飞舟体系副总设计师马晓兵习气称本身为“爱找贫苦的人”。“干事情就要做到极致”,这是航天人坚持的原则,进行15年的马晓兵感到颇深。
2016年的一个深夜,值班职员发明航天员与高空的语音通讯体系出了问题。“由于有妨碍预案,问题患上以顺遂解决。就是要在高空把‘一切可能泛起的问题都斟酌到’。”马晓兵回想说。
对此,团队创建了高空监测防漏洞事情机制,泛起问题第一时间解决,并造成“零缺陷、零妨碍、零疑点”的团队文明。
立异,是团队的另外一种文明。
“新一代航天人必需要有立异精力。”马晓兵先容说,遇到告急环境时,飞舟必需在4个小时内疾速返归,不然航天员生命平安就会遭到威逼。这就必要有年夜量的数据支撑,在高空研制阶段,这些都必要斟酌入往。
好比,在航天器交会对接中,飞舟会有屡次变轨,轨迹预期常常会有误差。若何包管数据的及时更新,削减偏差的产生,这让马晓兵及其团队犯了难。
“花了3年时间,团队操纵神经网络算法,参加自立计较法式,经由过程提取飞舟高度、飞翔速率等参数,解决了数据偏差问题,为航天员的救生提供了首要的技能保障。”马晓兵奉告记者。
“就拿天宫一号来讲,仅用5年时间,就完成了年夜型壁板技能、节制力矩陀螺仪技能等11项关头焦点技能的突破。”杨宏说。
据领会,为了知足太空舱航天员生存必要,确保持久密封舱里的氛围情况品质达标,团队严酷节制舱内一切金属、非金属质料的使用;为领会决事情装备发烧对航天员生存空间的影响,他们采纳透风换暖方式,操纵机械暖量保障舱内温度……人道化的设计,多学科多维度的科研探索,让太空舱成为了航天员温热的家。
“科研的终极目的是服务糊口。”戚院士说,载人航天工程作为“863规划”的一个首要名目,会动员各个科研畛域的前进。“好比,将来空间站建成后,可以展开多个学科试验名目,将对农业、林业、医疗、新质料、环保、生物、新动力技能等畛域发生极年夜的推进作用,这些终极都将扭转人们的糊口。”杨宏说。
载人航天年夜事记
1999年11月20日
我国自立研制第一艘无人实验飞舟神船一号胜利发射升空
2003年10月15日
杨利伟驾乘神船五号向太空入发,在绕地球14圈、飞翔21小时后启动返归法式,顺遂返归
2005年10月12日
费俊龙以及聂海胜驾乘神船六号入进太空,在太空中停留了5天
2008年9月25日
搭载三名航天员的神船七号胜利发射,航天员完成出舱行走
2011年9月29日
中国第一个方针飞翔器天宫一号发射升空;随后,神船八号与天宫一号实现主动交会对接
2013年
神船十号与天宫一号完成交会对接;航天员们展开了首次及时“太空讲课”
2016年
天宫二号发射升空;随后两名航天员经由过程飞舟入进天宫二号,驻留长达30天
2017年4月22日
天船一号与天宫二号主动交会对接胜利,屡次向天宫二号补给燃料
预计2022年先后
中国空间站建成
本期统筹:董建勤张彦春
本版制图:蔡华伟
资料以及数据来历:本报及新华社报导
《 人平易近日报 》( 2020年01月10日 06 版)