9月17日,神舟號飛船總體副主任設(shè)計師李頤黎研究員在向聽眾介紹中國載人航天技術(shù)的發(fā)展史。
9月29日,長征二號F運載火箭將天宮一號目標(biāo)飛行器發(fā)射升空。 新華社發(fā)
中國空間技術(shù)研究院研究員李頤黎講述中國載人航天歷程
從上世紀(jì)70年代“曙光一號”飛船的研制與叫停,到80年代載人航天研究的再次啟動;從連續(xù)試驗4艘神舟號無人飛船,到載人飛船實現(xiàn)載人飛行,再到中國航天員終于漫步太空……中國人的飛天路充滿了不懈的探求與艱辛。
日前,在萬眾矚目的“天宮一號”發(fā)射前夕,前神舟號飛船總體副主任設(shè)計師、中國空間技術(shù)研究院研究員李頤黎做客本報與廣州市科協(xié)聯(lián)合舉辦的廣州科普大講壇,作“飛天圓夢——中國載人航天的歷程”的專題報告,詳細講述了中國人飛天夢圓背后的故事。
文/記者黃蓉芳
通訊員陳婷
圖/記者王維宣
廣州科普大講壇
(本報與廣州市科協(xié)聯(lián)合舉辦)
載人飛船研究曾沉寂10年
李頤黎說,要講神舟號載人飛船的發(fā)展歷程,要先講“714”工程,也就是曙光一號飛船工程。1971年4月全國80多個單位的400多位專家和工程技術(shù)人員會集北京展開飛船方案論證工作,飛船工程定名為“714”工程,“71”就是71年,“4”就是4月。
“上世紀(jì)70年代到90年代都有這個特點,就是用一個數(shù)字來命名一個工程!彼忉,“第一是為了保密;第二是叫起來很簡單!
他說,“曙光一號”飛船由座艙、設(shè)備艙組成,放置兩名航天員乘坐的坐椅,還有儀器儀表,還有無線電通信設(shè)備,還有控制設(shè)備,廢物處理裝置,食物、水、降落傘等等。航天員的選拔工作也緊鑼密鼓地開展起來,最后選出了我國19名預(yù)備航天員。
曙光一號工程自1971年10月以后幾乎處于停滯狀態(tài)。他解釋,當(dāng)時中國連急需的返回式衛(wèi)星都還沒有發(fā)射成功,因此,技術(shù)上沒有那么大的儲備。而且,搞飛船需要大的運載火箭,那時候我們也沒有。因此,1975年3月國家正式宣布714工程下馬。
決定停止714飛船工程之后,研究人員把精力和重點都放在各種類型的衛(wèi)星方面。1976年,我國終于取得了返回式衛(wèi)星的成功,成為世界上繼美國和前蘇聯(lián)之后的第三個掌握衛(wèi)星返回技術(shù)的國家。
從1975年~1985年之間,載人飛船的研究沉寂了10年!安⒉皇撬袉挝欢纪V沽溯d人飛船的研究,有一個單位,就是航天員楊利偉所在的單位——航天醫(yī)學(xué)工程研究所,始終沒有停止載人航天的探索。
載人航天工程再次啟動
李頤黎說,1985年7月,航天部以高級顧問的名義向中央提出了載人航天應(yīng)盡快立項的建議。1986年3月3日,著名光學(xué)專家王大珩、核物理專家王淦昌、空間技術(shù)專家楊嘉墀、航天測控專家陳芳允聯(lián)名向中央上書,提出《關(guān)于跟蹤研究外國戰(zhàn)略性技術(shù)發(fā)展的建議》。3月5日,鄧小平同志批示:“這個建議十分重要,請找專家和有關(guān)負責(zé)同志提出意見,以憑決策。此事宜速作決斷,不可拖延!薄斑@就是之后著名的863計劃!
1989年7月,專家組完成了《大型運載火箭和天地往返系統(tǒng)可行性及概念研究綜合報告》,明確提出我國的載人航天工程應(yīng)以飛船起步。1991年1月7日,航空航天部成立了“載人航天工程領(lǐng)導(dǎo)小組”,這個小組帶領(lǐng)19名技術(shù)人員組成了聯(lián)合論證組,開展了載人飛船工程的論證,并完成《載人飛船工程實施方案》。李頤黎就是這19名技術(shù)人員之一。
1992年9月21日,中央正式批準(zhǔn)我國載人飛船工程上馬。
連續(xù)試驗4艘無人飛船
李頤黎說,研究人員在完成載人飛船方案復(fù)審的基礎(chǔ)上,進一步完成了飛船系統(tǒng)方案論證工作!帮w船是什么樣的方案?是三艙方案?還是兩艙方案?是返回艙在前面,還是返回艙在中間?”他說,最后,研究人員選出神舟號飛船,是返回艙居中的三艙方案!斑@個構(gòu)型從1992年選定一直到現(xiàn)在,19年了,都沒有改過。所以,方案選擇正確,也為后來的研究打下了良好的基礎(chǔ)。”
1995年~1998年的初樣階段,完成了飛船的初樣設(shè)計,提供了供環(huán)境實驗考核的初樣產(chǎn)品。
1999年11月至2002年12月,將近兩年左右的時間,進行了多次的無人飛船飛行試驗。1999年11月20日,神舟一號飛船發(fā)射成功,正常運行,并圓滿回收。2001年底至2003年初又相繼研制并發(fā)射成功了神舟二號、神舟三號和神舟四號無人試驗飛船,為實施載人航天打下了堅實的基礎(chǔ)。我國連續(xù)試驗了4艘無人飛船,然后才開始載人航天飛行的。
載人飛船首次載人飛行
李頤黎說,我國首次載人飛行,是2003年10月15日進行的神舟五號載人飛船的飛行。
說到當(dāng)時楊利偉的出艙,李頤黎說了一個細節(jié),“當(dāng)時,我是總體副主任設(shè)計師兼救生分系統(tǒng)的主任設(shè)計師,所以我在發(fā)射前與航天員系統(tǒng)合作編寫了應(yīng)急與故障處理手冊,其中一條就是如果返回艙著陸以后,航天員頭朝下怎么辦?”楊利偉著陸時真的頭朝下。于是,他解開束縛帶,設(shè)法掉過頭來坐在傘艙上,等地面人員。
2005年10月12日,神舟六號成功發(fā)射升空。跟神舟五號相比,神舟六號的飛行人數(shù)和天數(shù)多了,其次是航天員要進入到軌道艙里頭!吧裰6號進步了,進軌道艙了,別看就進艙,其實牽涉到技術(shù)問題還挺多的!彼f,“我們當(dāng)時想這個門打開以后航天員再回到返回艙,把門關(guān)上后這個門是不是密封的,如果不密封航天員就危險了!苯(jīng)過研制人員的努力,神舟六號航天員安全著陸。
“神舟六號返回艙的著陸點很準(zhǔn),是落得最準(zhǔn)的。”李頤黎說,當(dāng)時,它的落點偏差離理論的瞄準(zhǔn)點只有1.7公里!坝腥苏f,1.7公里不是偏得太多了嗎?”他解釋,“飛船從制動起,一直到返回艙著陸,走了1萬3千公里才偏了1.7公里,這是很準(zhǔn)的。而前蘇聯(lián)飛船著陸點的偏差大,著陸點是散布在30公里半徑的一個圓!
中國航天員實現(xiàn)太空漫步
“神舟七號飛船2008年9月25日發(fā)射成功,并準(zhǔn)確入軌!崩铑U黎說,神舟七號的主要目的是實現(xiàn)航天員首次空間艙外活動,由翟志剛、劉伯明、景海鵬三名航天員執(zhí)行此次任務(wù)。航天員翟志剛身著我國自己研制的飛天號航天服完成了出艙任務(wù)。
“說實在的,開始的時候,大家對出艙到底怎么出來都不知道!彼f,航天員出艙也叫太空行走,但是他太空行走不是用腳的,是靠手攀爬的。
“大家知道一套艙外航天服有多重嗎?”他說,一套裝備完整的艙外航天服大約是90公斤到110公斤。航天服在地面上一個人是抬不起來的。而且,你不能讓航天員穿著這個航天服坐在航天員坐椅上,穿上100來公斤艙外航天服沒法走,怎么登艙!昂教靻T穿著艙內(nèi)航天服登艙,到軌道上后,再換上艙外航天服!
天宮一號與神八太空對接
神舟十號目前有載人計劃
李頤黎說,今年要執(zhí)行的一項任務(wù),就是神舟8號飛船和天宮一號目標(biāo)飛行器實現(xiàn)空間的交會對接!翱臻g交會對接是一個非常復(fù)雜的技術(shù)。”他說,“因為軌道交會是將兩個航天器由開始相距幾千公里,甚至上萬公里,要逐漸逐漸調(diào)到同一個軌道面,同一個高度,同一個相位角,而且要以極小的相對速度實現(xiàn)‘兩個飛行器’對接。對接的時候要求的相對速度是很低的,一般要求每秒0.05米-每秒0.3米。”
他解釋,速度太小了“撞鎖”撞不上,同時,不要忘了航天器有多重,一個大約是8噸,一個大約是8.5噸。質(zhì)量越大,速度必須小,這樣撞擊動量才能小。
李頤黎說,神舟8號將在天宮一號發(fā)射成功的基礎(chǔ)上再發(fā)射。神舟八號不載人,因為神舟八號和發(fā)射神舟八號的運載火箭有很多重大的改進。為了妥善起見,神舟八號是不載人的!吧裰劬盘枙粫d人,要等到神八任務(wù)之后對任務(wù)的全面評估才能決定,神舟十號目前則計劃載人。”
李頤黎總結(jié)道,中國的載人航天工程將分三步走:第一步就是發(fā)射無人飛船和載人飛船,建成初步配套的試驗性載人飛船工程開展工程應(yīng)用試驗,這個任務(wù)在2008年已經(jīng)完成了;第二步的主要任務(wù)目標(biāo)有4個:(1)實施航天員艙外活動突破航天員艙外活動技術(shù);(2)實施航天器交會對接試驗,突破和掌握航天器交會對接技術(shù);(3)開展有效的空間應(yīng)用、空間科學(xué)和技術(shù)試驗;(4)為工程進一步發(fā)展創(chuàng)造基本條件。
上述第(1)個目標(biāo)已通過神舟七號出艙活動飛行任務(wù)完成,余下的三個目標(biāo)將由天宮一號和神舟八號至神舟十號完成;載人航天工程的第三步是建造空間站,解決有較大規(guī)模的、長期有人照料的空間應(yīng)用問題。