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8位總設計師解讀交會對接創新亮點

發佈時間:2011年10月31日 23:30 | 進入復興論壇 | 來源:新華網


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    “飛船的每次發射,看似一樣,實際上絕非簡單重復。”酒泉衛星發射中心主任崔吉俊接受新華社記者採訪時説。

    神舟八號飛船發射前夕,載人航天工程各大系統的總設計師向新華社記者詳細解讀了各大系統在此次任務中最值得“説道”的創新亮點。

    發射場系統:流程再造應對高密度發射

    記者李宣良酒泉衛星發射中心報道:2010年發射15枚火箭、20顆衛星,2011年發射20枚火箭、25顆衛星……中國的航天已進入高密度發射時期。

    “在高密度發射期,發射場成了稀缺資源。”載人航天工程發射場系統總指揮、酒泉衛星發射中心主任崔吉俊説,“我們通過流程再造和信息化改造,大大提升了發射場的發射能力。”

    在這次神舟八號發射任務中,發射場系統新建了加注扣罩廠房,優化了船箭聯合體的測試流程,使得整流罩扣罩程序由兩次扣罩簡化為一次扣罩,不僅縮短了發射準備時間,還提升了安全性。此外,發射場系統還進行了信息化升級,對地面設施設備加強了在線監測工作。檢測參數比以前多了20%,從而對設施設備狀態的判斷也更加有效。

    流程再造,效益明顯。以前發射長征二號F要準備60天,現在只要40天左右。

    火箭系統:190多項改進鑄就“最精準”

    記者李惠子酒泉衛星發射中心報道:“這次發射,不僅發射窗口是‘零窗口’,入軌精度上還要做到‘零誤差’。”載人航天工程運載火箭系統總設計師荊木春説,為此執行發射任務的長征二號F遙八火箭在長征二號F火箭的基礎上進行了190多項改進,“可以説是一枚新研製的火箭”。

    荊木春介紹,針對這次任務的特點,運載火箭的操作程序、制導方式、技術狀態等方面,都進行了週密的準備。

    在操作程序方面,將整流罩的扣罩方式由以前的兩次扣罩簡化為一次扣罩,既提高了速度又增加了安全性。在制導方式方面,採用了迭代制導的方式,可以使精度提高兩到三倍。

    “迭代制導是一種比以前的固定攝動制導更為先進的制導方式,在火箭沿著軌道飛向預定目標的時候,通過實時的迭代計算的方式來不斷修正軌道,不斷逼近目標。”荊木春説,“可以預料,長征二號F遙八火箭將是我們迄今為止打得最準的火箭。”

    飛船系統:具備自動和手動對接功能

    記者徐壯志北京飛控中心報道:雖然從外表看,神舟八號飛船和以前的飛船除了頂端的對接機構外,差別不是很大。但實際上,經過改進的神舟八號有了脫胎換骨般的變化。

    載人航天工程飛船系統總設計師張柏楠介紹,全船600多臺套設備中,一半以上發生了技術狀態變化。其中,新研設備約佔15%,改進設備約佔40%。

    這些改進主要集中在兩個方面:一是具備了自動和手動交會對接功能,新增和改進了許多關鍵性的設備,包括異體同構周邊式對接機構、多種交會對接測量設備,增加配置了反推發動機和平移發動機,改進研製了航天員手動控制設備;二是提高了飛船的性能及安全性、可靠性,對部分系統進行了改進。飛船在前期可獨立飛行5-7天的基礎上,具有了與目標飛行器對接後停靠180天的能力;太陽帆板發電能力比一期飛船增加了50%;改進了降落傘和著陸緩衝系統,提高了安全性和可靠性。

    “隨著技術狀態的逐步穩定,後續任務中神舟飛船將開始組批生産。”張柏楠説。

    空間實驗室系統:從溫飽到小康

    記者孫彥新北京飛控中心報道:天宮一號目標飛行器,就是一個小型的長期在軌運行的軌道站或是空間實驗室。

    雖然中國載人航天工程總設計師周建平用“麻雀雖小,五臟俱全”來形容天宮一號,但實際上,天宮一號實驗艙的空間比神舟飛船要大許多,達到了15立方米。作為中國目前研製的最大的載人航天器,天宮一號為航天員提供了更為寬敞的工作生活空間。

    天宮一號除了完成交會對接以外,它還可以提供人的訪問、工作、生活的支持能力。“如果説神舟飛船裏面的空間是溫飽水平的話,那麼天宮一號裏面的空間就達到了小康水平。”空間實驗室系統副總設計師白明生説。

    “載人航天的理念就是以人為本,天宮一號的每一處設計,都考慮到航天員的需求。”白明生介紹,天宮一號採取了多項人性化設計,為航天員提供舒適的載人環境。實驗艙內的照明、睡眠區、空氣成分都有良好的控制。艙內設立了兩個相對獨立的睡眠區,拉上簾後,兩個區域相對封閉,為航天員提供了隱私環境。航天員可以在裏面睡覺,也可以看書聽音樂。

    航天員系統:交會對接任務訓練緊鑼密鼓

    記者白瑞雪酒泉衛星發射中心報道:雖然神舟八號飛船不載人,但如果進展順利,最快在2012年上半年發射的神舟九號飛船上就將出現中國航天員的身影。

    航天員系統總指揮兼總設計師、航天員科研訓練中心主任陳善廣説,中國航天員正在接受交會對接任務訓練,第一批航天員仍將是這一階段交會對接任務的主力,兩名女航天員也通過了飛行乘組的初步選拔。

    “男女有很多共性,也存在大量差異。要驗證人類是否真正能夠在太空生存,必須對男女航天員都進行考察。”陳善廣表示,中國之所以選拔和培訓女航天員,是因為沒有女性參與的太空活動是不完整的。

    陳善廣説,手動交會對接技術是航天員訓練的重點。在人工交會對接中,航天員要根據電視圖像、位置距離速度等信息來判定兩個航天器的姿態並在規定時間內完成對接任務,對航天員眼手協調性、操作精細性和心理素質要求特別高。因此,要對航天員進行反復的嚴格的訓練,一般要經過數百次到上千次的訓練才能滿足要求。

    空間應用系統:邁開國際合作的歷史性一步

    記者王經國酒泉衛星發射中心報道:造船為建站,建站為應用。在載人航天的發展規劃中,空間應用是最為重要的目標之一,而神舟八號邁開了中國載人航天工程空間應用國際合作的第一步。

    空間應用系統總設計師趙光恒介紹,中德合作開展的17項空間生命科學實驗中,中方承擔10項、德方承擔6項、雙方合作1項,內容涵蓋了基礎生物學、空間生物技術、先進生命支持系統中的基礎生物學以及空間輻射生物學等4個領域。“這些都是國際前沿的生命科學實驗項目,對於推進微重力科學、空間生命科學領域的研究和技術發展具有重要意義。”

    雖然我國要在2020年前後才建成長期在軌的空間站,但空間應用系統從2006年開始,就已經全面策劃、研究利用載人空間站進行大規模的空間應用問題。

    “這將是一個開放的合作平臺,全世界的科學家都有機會利用中國空間資源,開展對全人類具有重要意義的科學研究。”趙光恒説,“從中獲益的,將是全世界。”

    測控通信系統:覆蓋率由17%提升到69%

    記者田兆運酒泉衛星發射中心報道:交會對接,難在測控。神舟八號和天宮一號實施的是自動對接,其全部動作主要依靠測控通信系統來實施與完成。

    由於有中繼衛星的“保駕護航”,載人航天工程測控通信系統總設計師錢衛平顯得信心十足:“中繼衛星系統的加入,使得我國載人航天測控通信網的覆蓋率由17%提升到69%,將為交會對接任務提供有力支持。”

    這是我國首次在航天測控網中全面使用中繼衛星。航天器太空運行數據“中轉站”是中繼衛星,可為中、低軌資源衛星提供數據中繼服務,從而極大提高各類衛星使用效益和應急能力。“中繼衛星的使用,標誌著我國正式建成了陸海空天一體化的航天測控網。”錢衛平説。

    錢衛平説,針對飛控實施時間緊的要求,測控通信系統還對飛控流程進行了優化和細化,為飛控中心專門研製了注入數據快速驗證會簽系統,這使飛控實施效率獲得了大幅提升。

    著陸場系統:主著陸場區的範圍增加76%

    記者黎雲酒泉衛星發射中心報道:著陸場系統是載人航天工程的最後一環。只有飛船平安返回了,任務才能算是圓滿結束。

    載人航天工程著陸場系統總設計師吳斌説,為適應空間交會對接的軌道情況,主著陸場區的範圍增加了76%,而運行段應急著陸區也增加了數目。此外,這次任務對搜索回收時間要求也更為嚴格,返回艙正常返回著陸情況下,搜索回收要在兩個半小時之內完成;彈道式返回到主著陸場擴大區時,必須在12個小時之內完成搜索回收任務。

    “著陸場區範圍的擴大,對我們的快速反應能力提出了更高要求。”吳斌説,著陸場新增了1架通信直升機,新研製了直升機載中繼衛星通信終端,開通了與北京飛行控制中心的寬帶通信電路,攻克了一系列關鍵技術,保證返回艙搜索與救援全過程著陸場指揮所與北京中心之間調度、電話和圖像等通信方式連續不間斷。

    “我們最終的目標就是能夠既安全又快捷地搜索到返回艙,圓滿完成飛船返回艙的搜索、有效載荷的轉運工作。”吳斌説。

熱詞:

  • 交會對接
  • 對接機構
  • 空間實驗室