| |
“神舟五号载人飞船已经进入总装总测阶段,搭载的科研设备大多已通过验收,整装待发。中国的载人航天梦想即将实现,时间大约在今年10月至12月”。日前,中国航天部门载人航天工程的一位负责人说。“至于神舟五号的确切发射日期,要看届时的天气状况和飞船整体试验的进展情况而定。另外,宇航员返回时的地面温度和太阳活动、空间辐射等空间环境状况也需要考虑。”
作为继美俄之后,世界上第三个自主发展载人航天技术的国家,我国“神舟”从起步时就力争高起点,瞄准建立运送物资和航天员安全往返天地的运输系统,而神舟五号更上了一层楼。
通过对前几次飞行和地面试验的综合分析,神舟五号飞船内的布置、装备已经完全达到了载人标准;神舟五号所有测试项目都严格按照标准、章程的要求进行,注重从细枝末节上查找缺陷,确保杜绝因技术状态失控和人为操作失误可能带来的安全质量隐患,杜绝地面设备的任何误差影响船上状态,以保证神舟”五号飞船发射万无一失。
载人航天工程涉及火箭、飞船、发射场、空间应用、航天医学工程保障、航天测控、着陆场等七大组成系统。载人飞船是保障宇航员在外层空间生活和工作并返回地面的航天器,安全性和可靠性更是重中之重。在神舟四号成功返航和美国哥伦比亚号航天飞机发生事故后,不少人都想知道中国将如何保证宇航员的人身安全。
针对宇航员的安全问题,神舟五号总设计师戚发轫院士对记者说,中国有信心保证宇航员的安全。他说:“我们在设计飞船时有一个原则,就是飞船的每一个系统要做到‘一次故障,正常飞行;二次故障,安全返回’。换句话说,当一个系统第一次出现故障时,要做到飞船能正常运行,出现第二次故障时,能保证宇航员安全返回”。
戚总说,神舟五号飞船认真汲取前四艘飞船的研制经验,在诸多关键技术方面又进了一步,安全性、可靠性万无一失。比如,轨道舱和返回舱连接处需要多个螺栓来加固,但当两舱在太空分离时,螺栓需要立即“松绑”,也就是“连要连得可靠,断要断得干脆”。这就是舱段之间的连锁技术。通过前几次上天测试,这项技术在神舟五号得到了升华。此外,像飞船如何进行空中姿态调整,穿过稠密大气层时如何不被烧蚀,如何利用空气作用安全着陆技术,在总结以往经验的基础上也都进行了完善。
运载火箭作为搭乘载人飞船的工具,既不能中途停下来检查,更不能返回到地面修理,可靠性也十分重要。为将神舟五号飞船安全送入太空,火箭研制者们一丝不苟,精益求精。首先是重新“解剖”。据火箭总指挥长介绍,每次发射前,他们都要将事先已装配并测试过的长征2F火箭上的仪器全部拆下来,返回生产厂方重新开盖复查,并将研制载人火箭中更加严格的条件提前到这枚火箭上来实现。例如,火箭上有很多依靠信号来控制的开关──继电器,神舟五号对火箭系统关键设备中使用的继电器线路,进行了全面的冗余设计复核和修改,实现了双继电器组成的冗余,提高保险系数。其次是坚持异常情况不过夜。在神舟五号测试过程中,火箭某设备出现异常,如不及时更换,将直接影响整个测试进度。试验队当即与生产车间取得联系,连续奋战20小时,更换好设备重新测试,直到各项技术指标全部过关为止。
长征2F火箭是我国独立研制的第一种载人运载火箭,设计的可靠性指标由不载人0.91提高到0.97,即发射100次,至少成功97次;航天员安全性指标为0.997,即发射1000次,997次成功。据戚总设计师介绍,世界航天技术发展的历史证明,威胁航天员安全的故障大多发生在火箭飞行段。解决火箭故障检测技术和逃逸技术,是世界性难题。比如,联盟号飞船逃逸系统曾两次成功救出航天员的宝贵生命,挑战号航天飞机和哥伦比亚号航天飞机由于缺乏逃逸系统,航天员都被活活烧死,酿成世界航天史上的惨剧。
在此次载人飞船神舟五号的发射中,长征2F火箭的逃逸系统将首次为宇航员的安全提供保护。在发射前15分钟,火箭上的自动故障检测处理系统可以自动进行故障检测,一旦有问题它会自动报警。例如,故障检测系统“传递”信号由一路增加到三路,关键部位或重要信号采用“双岗制”或“多岗制”,只有两个或两个以上信号“赞成”,才能正常工作。假如航天员正在塔架上尚未进舱就发生故障,可以就近跳进塔架上的逃逸布袋,布袋是用一种弹力很强的特殊帆布做成,航天员跳进去后用四肢的阻力来控制下降的速度,像乘软滑梯一样从上面一直滑到地下室的安全地带。在以往见到的神舟系列发射图片上,可以看到火箭顶端有一个像旗杆那样的尖子,这个尖子就是载人的标志,没有这个尖子就不能载人。而这个尖子就是逃逸塔。如果航天员进舱后火箭发生问题,这套系统还可以指挥火箭顶部的逃逸塔自动点火,逃逸塔将拽着轨道舱和返回舱与火箭分离,逃逸塔上的栅格翼,犹如风筝的尾巴让风筝不会折个儿,保证了救助时飞行器的稳定性,从而帮助飞船里的航天员脱离险境,并降落在安全地带。火箭整流罩里的灭火装置,则能保证逃逸时飞船的安全,将自动喷发灭火气体灭火。如果火箭发射没有问题,则火箭点火160秒后,飞行到110千米处将逃逸塔抛掉,以减轻飞船载重量。所有这些措施为长征2F火箭高可靠、高安全、高质量地发送航天员升空,加上了一道又一道保险。
与不载人飞船相比,载人飞船还必须具有适合宇航员生活、工作的环境和保障安全的方法、手段,如仪表盘离航天员多远,照明灯如何配置,航天员如何与地面对话,如何不带病菌进舱,在太空中怎样关舱门,进食时怎样才能没有飘浮物,以及一旦程序失灵,怎样手动操作飞船安全返回地面等课题,都在我国航天科技工作者的不断探索中得以圆满解决。(曹立新、陈款荣)
稿件来源:军事博览报 |
|