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研究院总师讲述新中国载人航天的第一次

时间:2019年08月22日 信息来源:本站原创 点击: 字体:

近日,中央电视台系列报道《新中国的第一》,记录了新中国砥砺前行的奋斗历程,见证新时代开拓创新的精神力量。其中,来自中国空间技术研究院的戚发轫院士、张柏楠总师、杨宏总师为大家介绍了中国载人航天取得举世瞩目成绩的背后故事。

 

第一艘无人飞船“神舟一号

 

1992年9月21日,中央决定我国载人航天工程正式上马,工程代号“921”。作为我国空间科学实验的重大战略工程之一,中国载人航天工程最终确定了“三步走”的发展战略。 

 

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 神舟飞船首任总设计师戚发轫院士表示,第一步叫载人飞船阶段,第二步叫空间实验室阶段,第三步就建立自己的空间站。人上去回来并不是目的。人上去不仅要回来,而?#19968;?#26469;之前能够在舱外活动,能够修理组装空间站。

 

留给中国航天人的时间十分紧迫,面对“争八保九”的军令状,就是争取1998年,确保1999年成功发射第一艘无人飞船。他们做出了一个大胆的决定。

 

戚发轫院士认为,按照程序,地面试验做完了后暴露的问题,解决了再重新设计一个,那才能够叫上天的正样。(1998年)11月份了,明年(1999年)发射就要来不及,把地面做试验的这个飞船改装成为一个试验飞船神舟一号,?#25925;?#26377;根据的。载人航天人命关天,但是也需要有一点大胆。

 

飞船不仅要经受零下100多度的严寒,还要在返回时耐受大气摩擦产生的2000多度的炙烤,飞船外壳不能有丝毫的缝隙。下落的过程中,最关键的就是要在预定高?#30830;置?#19981;差地展开巨伞拉住正在向流星一样砸向地面的重达三吨的返回舱。面积达1200平方米的巨伞,只能由纺织厂特殊加工,不能有一丝一毫的破损是最基本的要求。一个缝纫女工一年只能做出一副。现在很多人还不知道,当时飞船中大部分的重要部件都没有备份,质量必须确保万无一失,就连极小概率的失误都不?#24066;?#20986;现。这背后是全国110多家科研院所、3000多个协作单位,数十万科研人员近十年的全部心血。

 

神舟一号进入太空,飞行21小时后返回地球,成功降落在内蒙古中部地区的着陆场。此次飞行试验成功验证了飞船关键技术和系?#25104;?#35745;的正确性, ?#24049;?#20102;飞船系统的舱段分离技术、调姿制动技术、升力控制技术、防热技术和回收着陆技术?#20219;?#22823;关键技术的可靠性,是中国航天史上又一次“零”的突破。

 

戚发轫院士强调,从太空回来那些技术我们经过地面试验,是完美无缺突破了,而且很过硬。神舟一号是我们载人航天圆满的第一步,从无到?#23567;?/p>

 

从“神舟一号”发射成功,中国开始了圆梦九天的壮丽起飞。在随后的?#25913;?#20013;,神舟二号、三号、四号无人试验飞船全部获得成功。星空浩瀚无比,探索永无止?#22330;?#22825;地往返、出舱活动、交会对接、航天员驻留,这一系列激动人心的太空活动标志着中国已经建立了比较完整的载人航天体系,成为世界上第三个独立掌握载人航天基础技术的国家。

 

第一艘载人飞船顺利升空 

 

2003年10月15日,中国第一艘载人飞船神舟五号搭载着航天员杨利?#20843;?#21033;升空。神舟五号在轨运行14圈,经过21小时23分钟安全着陆,中国人的首次太空之旅顺利完成。我国成为世界上第三个将人类送上太空的国家。神舟五号作为我国载人航天的第一步,?#24049;?#20102;飞船载人环境,获取了航天员空间生活环境和安全的有关数据,全面验证了工程各系统工作性能。与神舟系列的无人飞船不同,保障航天员的安全成了神舟五号研发工作的重中之重。无人飞船中使用的技术,面临着一系列改造。

 

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中国空间技术研究院载人飞船系统总设计师张柏楠表示,我们当时卫星里边经常用的这种叫火工品,就是用火药来驱动的一些产品。它是非常可靠,但是这些火药会泄露一氧化碳。这些一氧化碳就会导致航天员中毒。因此解决安全性的同时,还不能影响可靠性。这件事是一件涉及面比较广,而且难度也是非常大的一件事。

 

从1999年11月神舟一号无人飞船试飞成功,到2003年10月载人飞船试飞成功,我国仅用了四年时间就完成了从无人到载人的跨越。按照我国载人航天“三步走”的规划,接下来的第二步,就要突破航天员的太空行走。

 

2008年,神舟七号搭载了三名航天员升空。太空行走要打开舱门,首先要解决压力释放的问题。国际空间站一般都有一个专门的气闸舱来完成这项工作。而神舟七号则要在空间有限的生活舱内完成这个挑战。

 

张柏楠认为,这个轨道舱又是生活舱,航天员的?#38498;?#25289;撒睡,?#29575;?#20303;行都在轨道舱。所以这里有很多的东西,可能都会往外失气。要想把压力降到跟外边真空环境一样的话,都需要很长很长的时间。

 

在充足预案准备下,航天员翟志刚最终顺利打开了舱门,五星红旗在太空飘扬,中国人顺利完成了第一次太空行走。随后,中国的载人航天完成了一个又一个挑战。2012年,神舟九号三名航天员首次验证手控交会对接技术;2013年,神舟十号三名航天员实现在轨飞行15天;2016年,神舟十一号两名航天员在轨飞行首次达到30天,顺利完成太空中期驻留试验。按计划到2020年,我国将实现载人航天工程的第三步,建成长期载人的大型空间站,将实现长期载人三人的设计目标。

 

第一个目标飞行器天宫一号

 

神舟五号飞船圆满完成首次载人航天飞行,中国载人航天工程第一阶段任务圆满?#23637;佟?#31532;二阶段最核心的任务就是空间交会对接。天宫一号作为一个全新的载人航天器,既要作为交会对接的目标飞行器,又要实现从单一航天器飞行,到多航天器在轨对接、组合体飞行的跨越,还要具备空间实验室平台能力,确保航天员驻留安全,保障空间科学与技术实验。

 

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中国空间技术研究院空间站系统总设计师杨宏表示,天宫一号首发必须成功,而且要长期在轨运行,还要接纳三次飞船访问,多个航天乘组的进入,还要完成多个任务目标,这是面临的最大的技术难点。

 

天宫一号升空32天后,迎来第一个来访者神舟八号,两个七八吨重的航天器,从相距上万公里的不同轨道,以每秒7.8公里的速度赶赴约会。对接时,相对速度不能超过每秒0.2米,横向偏差不能超过18厘?#20303;?#20132;会对接技术是发展载人航天必须攻克的基础技术,是航天大国秘而不宣的核心技术,只能自主创新,自我突破。

 

杨宏认为,两个航天器的机、电、热,各个专业系统要有机地融为一体,就相当于一个1加1要等于1。分离的时候,两个航天器还要各自成为独立的飞行器。11项关键技术在天宫一号得到了突破和掌握,将全面应用到空间站。

 

天宫一号突破和掌握了在轨航天器组合体控制和管理技术、大型密封舱壁板制造技术、精确姿态控制的控制力矩陀螺技术、可补加?#24179;?#21058;的金属膜盒贮箱技术等多项空间站关键技术。2011年11月3日,飞控大屏显示,12把对接锁准确启动,上千个齿轮和轴承同?#28966;?#20316;,天宫一号与神舟八号紧紧相牵,对接成功!随后两年中,天宫一号又成功完成了和神舟九号、神舟十号的交会对接和相关任务。2016年3月16日,在轨飞行1630天的天宫一号目标飞行器正式终?#25925;?#25454;服务,全面完成了历史使命,进入轨道衰减期。

 

作为我国航天领域规模最大,技术难度最高的国家重大工程,载人航天工程目前已成功发射11艘神舟飞船、天宫一号目标飞行器、天宫二号空间实验室和天舟一号货运飞船,这些均由中国空间技术研究院抓总研制,实现了从无人飞行到载人飞行,从一人一天到多人多天,从空间出舱到交会对接,从单船飞行到组合体稳定运行,从航天员短期飞行到中期驻留、?#24179;?#21058;在轨补加等一系列重大技术突破。我国载人航天工程第一步、第二步任务取得全面胜利,工程全面迈进第三步空间站建设时代。


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