20120617/史料文摘:中国载人航天工程成就述评及未来展望

-中国载人航天工程成就述评及未来展望
-李继耐撰文回忆我国载人航天工程的艰辛与喜悦
-先进的中国载人飞行器——张庆伟谈神舟神箭的技术进步点


中国载人航天工程成就述评及未来展望

中国航天科技集团公司总经理 中国载人航天工程副总指挥 张庆伟
2003年10月16日

人民网/从“嫦娥奔月”的动人传说到敦煌飞天的美丽壁画,从明代人万户飞天到早期的“曙光号”飞船,中华民族的飞天之路经历了跨越千年的“梦想期”、“孕育期”和“催产期”。直到1992年,以江泽民同志为核心的党的第三代领导集体高瞻远瞩地决策,实施我国的载人航天工程,由此铺开了中国载人进军太空的宏伟蓝图。经历了11年的刻苦攻关,在四次无人飞行试验的基础上,中国人终于圆梦九天。

中国的载人航天工程与京九铁路、三峡工程并称为20世纪末中国的三大工程。载人航天工程是高度复杂的、庞大的系统工程,是航天技术中最具挑战性的领域,体现了一个国家的综合国力和整体科技水平。载人航天工程是中华民族不畏艰难险阻、勇攀科技高峰的又一伟大壮举。它使中国成为继俄罗斯和美国之后,世界上第三个自主发展载人航天技术的国家,提升了中国航天大国的地位,极大地增强了中华民族的自豪感和凝聚力,对激发全国人民建设小康社会的热情具有重要意义。同时,载人航天工程也使中国成为国际空间俱乐部的重要成员,为即将实施的探月工程和深空探测提供了可持续发展的动力。

一、实施载人航天工程所取得的成就

中国航天科技集团公司承担着载人航天工程中飞船系统和运载火箭系统的研制工作。经过十多年来的建设和发展,航天科技集团公司在载人航天领域取得了巨大的成就。突出表现在以下五个方面:

(一)一批国际宇航界公认技术难题的突破,形成了我国在该领域的核心竞争力

载人航天是航天技术中难度最大的工程之一,它需要解决飞船研制技术、高可靠性的运载火箭技术、轨道控制技术、回收技术等国际宇航界公认的技术难题。经过多年的自主攻关,我国已掌握了一大批具有自主知识产权的核心技术,形成了这一领域的核心竞争力。

神舟号飞船是我国自主研制的一种卫星式载人飞船,设计方案体现了中国特色和总体方案的优化和进步,使中国的载人飞船技术达到或优于国际第三代载人飞船的水平。神舟飞船采用了3舱1段、两对太阳电池翼构型和升力控制返回,圆顶降落伞回收方案,由13个分系统组成。

为了实现载人飞行,在飞船上采用了多项新技术,其中13项关键技术达到国际先进水平。我国自行设计的飞船与国际上先进的飞船相比,有三大优势:第一,起点高,一步到位。我国的飞船设计一步即能容纳3人,并在相当长的时间内使用3人的飞船。第二,适用性强,可一船多用。三舱方案中,轨道舱兼具生活舱和留轨试验舱的功能,飞船返回后,轨道舱可留在轨道上数个月,继续进行空间科学探测和技术试验,轨道舱的多适应性为今后我国载人航天工程建设实施第二步——飞船和空间飞行器交会对接的突破奠定基础。第三,实用性强,我国飞船可实现人货合运。

长征二号F火箭是我国第一种载人运载火箭,也是中国目前可靠性和安全性最高的火箭。长征二号F运载火箭航天员安全性指标0.997。可靠性指标由不载人火箭的0.91提高到0.97。可靠性、安全性指标都达到了国际载人火箭的先进水平。为了达到高安全、高可靠的要求,解决了一系列技术难点,首次在国内火箭上采用了55项新技术,其中10项关键技术达到国际先进水平。增加了故障检测处理和逃逸系统,控制系统在原有控制平台的基础上,增加了捷联的冗余控制系统。

飞船和运载火箭采取垂直总装、垂直测试、垂直整体运输的“三垂”模式和远距离测试发射技术。这些在我国航天领域里首次使用,体现了科技创新和技术进步,对保证载人飞行的高可靠、高安全性和缩短发射时间起到了十分重要的作用。

(二)一个具有管理创新的航天型号项目管理模式的初步形成,为航天大型系统工程管理注入了新的理念

载人航天工程是个庞大的系统工程,通过工程的实践,航天科技集团公司建立了能与国际接轨的高效的组织机构,形成了具有科学预见的规划、计划以及能够对工程进行有效控制的综合管理体系。

集团公司成立了载人航天专项管理办公室,形成了将计划调度、经费管理、质量管理于一体,基建技改与研制紧密结合的管理模式,提高了工作效率。承担飞船系统研制的中国空间技术研究院、上海航天技术研究院也分别成立了载人航天项目办公室,建立了强有力的指挥调度系统,实行矩阵式的项目管理,为载人航天工程的顺利实施提供了组织保证。

在研制过程中,针对多条战线并举,系统间相互交叉的局面,各单位周密计划,狠抓技术流程和计划流程的优化,制订计划网络图,在统一指挥调度下交叉、并行安排工作,动态调度,取得了大型试验一次成功的优异成绩。飞船系统常年坚持周调度会制度,运载火箭“两总”系统深入科研生产一线及时解决问题。

把项目管理与全过程的质量控制紧密结合起来,牢固树立和强化“载人”意识,确保航天员安全已成为全体研制人员的共识。在研制过程中,始终坚持质量第一、安全第一,成功是硬道理的方针,从最初的设计到最后的试验,制订了针对载人航天特点的质量管理要求,采用了比其他航天型号更加严格的质量标准,强化质量保证体系建设。通过“表格化”管理等措施,开展以提高产品可靠性、安全性为中心的全面质量管理。

(三)一批年轻的航天科技骨干队伍的培养造就,奠定了中国进军世界航天高尖端领域的人才基石

中央在决定工程立项时,就明确提出,要通过载人飞船工程的研制造就新一代航天科技人才。当我们把目光投向一次次成功发射神舟飞船的科研人员时,一股青春豪气勃然而生,他们正是成千上万为神舟飞船成功发射而奋斗的青年科技精英的缩影。

十一年的实践证明,通过工程的研制建设,特别是通过加强对青年科技人员的培养和使用,我们已建立起了一支以中青年科技人员为主的科研、生产、试验和管理队伍。中国航天科技集团公司目前从事载人航天工程研制的科技人员约有一万人,其中三分之二是年轻人,许多年轻同志已走上了关键领导岗位。从“神舟”一号到“神舟”五号,这支技术人才队伍已逐渐进入最佳状态。四年间,神舟队伍中3名骨干荣获“全国十大杰出青年”,15名优秀骨干被授予全国“五一”劳动奖章。这支被江主席盛赞为“特别能吃苦,特别能攻关,特别能战斗,特别能奉献”的队伍已日趋成熟,成为一支能打硬仗的队伍,这对保征我国载人航天后续计划的顺利实施奠定了坚实的基础,也必将成为中国进军世界航天高尖端领域的人才基石。

(四)一大批具有世界先进水平的空间试验室相继投入使用,使航天科研生产能力和水平实现了跨越式发展

航天科技集团公司载人航天工程基本建设和技术改造项目建设按照确保工程研制需要的总体要求,从1993年开始启动,到目前为止,建成了一大批科研、生产、试验配套设施。基建技改工作按时完成,有力地支持和保证了科研生产计划的实施,工程建设与科研生产并行,这是以前所有的航天型号工程没有能够实现的。

载人航天工程技改的实施,构成了航天科技集团向前迈进的新的加速器,集团内承担载人航天工程任务的单位,基础设施都得到了很大的提高和改善,众多大型试验设备更新换代,无数现代化的试验厂房拔地而起,使集团的软硬件条件得到跨越式提升。特别是从零部件加工、分系统研制到整船总装、测试和大型试验集于一体的北京空间研制试验中心的建成,达到了世界一流飞行器研制水平,改变了过去分散的科研建设布局。以KM6飞行器真空试验设备、高空模拟试车台为代表的一大批建设项目达到了国际先进水平,填补了国内同领域的空白。这些基建项目的使用为载人航天工程和航天科技工业的可持续发展打下了坚实的基础。

(五)一套具有自主知识产权的载人航天工程标准和规范的建立,为航天科技的可持续发展积累了宝贵的经验

中国航天事业47年的实践中,形成了一套较为完善的、行之有效的规章制度和标准。但载人航天工程是全新的,开创性的工程,要求更高的质量、更高的可靠性和安全性,所以原有的标准和规范已不能完全覆盖这些要求。在载人航天工程实践中,积累了丰富的经验,随着载人航天工程的进展及时总结和加以提炼,建立和形成一整套具有自主知识产权的载人航天标准和规范,这是载人航天工程研制的重要成果,也是对航天事业发展的重要贡献。

二、发展载人航天的机遇与挑战

2000年11月我国政府发表《中国的航天》白皮书,向国内外介绍了我国航天事业近期和远期的发展目标,其中有关载人航天工程的目标包括:近期(今后十年或稍后一个时期)发展目标:实现载人航天飞行,建立初步配套的载人航天工程研制试验体系;发展空间科学、开展深空探测。远期(今后二十年或稍后一个时期)发展目标:建立中国的载人航天体系。

21世纪,中国载人航天技术迎来了蓬勃发展的新时期,也是一个重要的战略机遇期。载人首飞,实现了中华民族千年的飞天梦想,是一个具有历史里程碑意义的时刻。

新世纪航天技术发展已显出世界融合的态势。纵观全球,有60多个国家在从事航天技术的研究。当前,国外载人航天主要向五个方向发展,这对我国来说,既是难得的机遇,又提出了巨大的挑战。

1、太空旅游

自2001年4月28日,61岁的美国人蒂托乘俄国联盟TM32号飞往国际空间站成为第一位太空旅游者后,“太空旅游”这个名词成为众人议论的话题。目前,俄、美、日本等许多企业已提出多种低成本、可重复使用的亚轨道飞行器方案并加紧开发。许多冒险家和太空旅游爱好者对此表示出浓厚的兴趣。当前,提高安全性和降低成本是需要解决的两个关键问题。可以预见未来20年内,更多的人会以旅游者的身份进入太空,太空旅游业终将成为一项产业。

2、国际空间站

1998年11月开始的国际空间站组装工作目前进展基本顺利,预计2007年建成。建成后的空间站重量达420吨,工作寿命10~15年,最多可接纳6~7名航天员,国际空间站有6个试验舱可提供40个研究机柜和110kw的电能,运输补给由俄罗斯的联盟TM载人飞船、进步号货船、美国的航天飞机和欧空局研制的自动转移货船(ATV)承担。国际空间站研究领域包括:微重力加工,生命科学,空间科学,地球科学及开展工程技术试验和商业产品开发。

3、天基航天

地球同步轨道具有的独特性质决定了利用该类轨道的卫星对地球人类服务将提供最有效的应用,充分利用轨道位置资源的途径是研制大型卫星。而在地面上研制这样超大型高精度可展开的天线技术难度极大,成本也非常高。将大型空间站发展成为空间航天基地,在空间组装大型卫星,然后使用轨道机动飞行器将卫星送至地球同步轨道。按这种思路,直径5km太阳能发电阵为核心的空间电站,也将容易实现了。利用空间航天基地还可对卫星进行维护、维修,保证其长期稳定运行。实现天基航天的关键是低成本的运载火箭和可重复使用的运输系统,目前正在研制开发的空天飞机在突破关键技术后,将会对天基航天技术发展提供有力保障。

4、月球基地

由于月球是距离地球最近的一个天体,月球环境具有引力小、真空、无菌、磁场小、温差大、昼夜交替周期长、在地球视线内等特点,加上月球地质条件特殊、具备地球原材料资源,整个月球犹如一个巨大的稳定平台,适合于开展科学研究和对天体观测。以上特殊的环境和条件,使得建造月球基地变得很有吸引力,因此月球基地有可以成为第一个人类在地球外星体上建立的活动场所。

自70年代初美国阿波罗登月计划后,人类登月活动一度停止。近十年来,重返月球的呼声增高,月球计划成为许多国家航天发展的重要目标,预计在未来的20年内,人类将重返月球。利用空间航天基地,进行地月轨道运输船的组装维护,最终建成月球基地。

5、载人火星登陆

载人火星登陆将是21世纪人类探险精神的最显著象征。自60年代开始人类就开始载人火星飞行的研究工作,由于火星远离地球,采用最先进的推进技术飞往火星也需要170天以上,而且地球上每隔26个月才有一次发射窗口,从火星上返回地球则需要登上火星450天才能有一次发射窗口,因此往返火星一次需2年零3个月的时间。

火星登陆时间长,飞往火星的航天员空间飞行的2年时间内所需的食品、水、空气以及在火星生活和工作所需的设施、设备等就达数百吨,另外从火星轨道返回地球的飞船也需提前送到环绕火星轨道上,因此,飞行方案的选取,高性能可靠性送输器的开发以及长期飞行对航天员的影响、疾病防治和保健等众多的技术难题需要解决。

目前美国和俄罗斯等国家已达成联合进行火星探测的协议,并制定了载人火星飞行计划,目标是30年左右实现载人火星登陆。

纵览全局,载人航天受到了世界各主要国家政府的高度重视,不惜拆巨资以不同的方式来发展;其次,载人航天国际合作的深度和广度日益加深;三是大量发展空间应用技术,为材料、生命、空间科学等方面的研究提供舞台。可以预见,随着载人航天技术的发展,人类利用太空资源的能力将会不断增强,人类将通过对太空这一新的领域的探索和开发而实现飞跃式发展。

发展载人航天,建立空间站,是世界各大国航天领域的一个重要内容,世界各大国发展它的目的是着眼于国防领域中的潜在应用,以及人类开拓天疆的长远规划。中国要保持和巩固世界上有重要影响的大国地位,加入到这场人类迈出摇篮、飞向宇宙太空的行动中去,就要保持载人航天的可持续发展,确立中国在载人航天技术上应有的地位。

三、中国载人航天发展的前景与展望

早在1992年中央批准载人航天工程时,就高瞻远瞩的明确了我国载人航天的发展蓝图,提出了我国发展载人航天分三步走的战略规划,为我国载人航天的发展指明了前进的方向。我国将按照即定的计划,在载人飞船工程的基础上,发展空间实验室工程,在这个高技术领域中占有一席之地。

在完成载人飞行后,将进入载人航天第二步,即空间实验室工程,通过突破飞船在轨交会对接技术和航天员太空行走技术,从而完全掌握载人航天的基本技术;通过研制发射载人飞船和空间试验室,扩充现有的工程大系统,进一步了解和掌握航天员在空间居住、研究、试验等相关的技术,扩大空间应用的规模,同时探索和研究天基服务新途径;通过研制更经济可靠的运输工具,研制和发射空间站,建立我国的近地轨道天基服务基础设施,将各种轨道的应用卫星与空间站进行集成,最大限度地发挥其效益,为向深空探索奠定技术基础并提供运行平台。

在新的世纪里,世界政治、经济、科技和军事等各方面都在发生深刻的变化。科学技术发展日新月异,知识经济悄然兴起,载人航天活动方兴未哀。困难和希望同在,挑战和机遇并存,新一代航天人将抓住机遇,迎接挑战,承担起历史赋予我们的重任,全面开展以研制空间实验室及其新型运载火箭,突破出舱活动和交会对接技术为重点的载人航天第二步任务,促进中国载人航天事业的可持续发展,为全面建设小康社会和中华民族的伟大复兴再立新功!

来源:人民网
http://www.people.com.cn/GB/keji/1059/2136849.html

李继耐撰文回忆我国载人航天工程的艰辛与喜悦

新华网北京(2003年)10月26日电 中国载人航天工程总指挥、总装备部部长李继耐上将在即将出版的《瞭望》周刊上发表的题为《难忘的历史时刻》一文中,回忆了党中央、国务院、中央军委领导对中国载人航天工程的科学决策、坚强领导的过程,畅谈了工程进展中的坦途与坎坷,艰辛与喜悦,披露了从神舟一号到神舟五号发射过程中许多不为人知的情节。

李继耐说,我国首次载人航天飞行,是今年国家最重大的科研实践活动,党中央、国务院、中央军委领导极为重视。回首前四次无人飞船发射,有坦途,也有坎坷;有喜悦,也有艰辛。早在1992年9月21日,以江泽民同志为核心的党的第三代中央领导集体,作出了实施载人航天工程的重大战略决策。以胡锦涛同志为总书记的新一届中央领导集体,对工程高度重视,给予了极大关怀和支持。决策工程立项之时,我们就确定要瞄准俄罗斯现役的相当于第五代飞船的“联盟TM号”总体性能目标,坚持从实际出发,本着“稳扎稳打,不急不躁,积极推进”的精神,把第一艘飞船所要达到的目标定位为考核运载火箭的性能和可靠性,同时,验证飞船返回控制和再入回收等主要关键技术和多项设计的正确性,以及包括发射、测控通信、回收等地面设施在内的整个工程系统工作的协调性。抓住了这一主要矛盾,全局工作很快开创出新的局面。我们用不长的时间,迅速突破了飞船三舱一段的分离解锁、调姿制动、升力控制、防热、回收等五项关键技术,在测试中也解决了一系列重大问题。终于,神舟一号试验飞船在1999年11月20日顺利升空,在太空遨游一天后于次日顺利返回,成功实现了天地往返的重大突破。

神舟二号飞船虽已是第二艘无人飞船,但却是第一艘真正意义上的正样飞船。这一次飞行的主要目的是,对工程总体和各系统从发射到运行、返回、留轨的全过程进行全面考核,进一步检验总体技术方案和各系统技术方案的正确性与匹配性,获取与载人飞行有关的数据和科学实验数据。从根本上讲,神舟二号的发射是一个转阶段的标志。这一次飞行,所有的装船产品的正样状态都是第一次上天,不少产品的研制试验刚刚完成。然而,神舟二号不负众望,于2002年1月10日成功发射升空,在太空飞行了7天,尽管返回着陆时没有完全达到我们所预期的目标,但通过神舟二号的发射,进一步完善了设计,并解决了产品暴露出的质量、技术方面的问题,为以后的飞行试验提供了宝贵经验,奠定了坚实基础。

神舟三号飞行试验的圆满成功,也是来之不易、充满艰辛。这次飞行试验的主要目的是,考核火箭逃逸功能、控制系统冗余和飞船应急救生、自主应急返回、人工控制等功能。在发射场条件简易、飞船船舱空间狭小、操作难度极大的条件下,参研参试人员克服种种困难,出色完成了飞船船舱内70多个插座的拆换,保证了3000多个接点个个导通,保证了飞船的质量和后续试验的顺利进行。这次试验是2002年3月25日至4月l日进行的,试验结果最终表明:全系统工作正常,主要技术状态与载人飞行状态一致,完成所有预定的试验内容,试验获得圆满成功!

神舟四号飞船飞行试验的主要目的是,为确保航天员的绝对安全,进一步完善和考核火箭、飞船和测控系统的可靠性。但在执行发射任务期间,发射场遇上了前所未有的持续低温天气。-28℃的严寒,给发射带来了极大的困难和不便。经过充分的试验数据论证和气象会商,最后在恶劣的气象环境下,优选了一个较好的窗口,并调整了发射程序。发射场的工作者们群策群力、集思广益,采取了多种有效的防冻保暖措施。飞船终于在2002年12月30日胜利发射升空,并于2003年1月5日安全返回,完成了所有预定的试验内容,突破了我国低温发射的历史纪录!

李继耐说,为了确保中国首次载人航天飞行任务圆满成功,广大研制、建设、试验人员经过11年锲而不舍的刻苦攻关和顽强拼搏,取得了显赫的战绩:夺取了首次无人试验飞船、第一艘正样飞船飞行的圆满成功,又连续成功进行了神舟三号、神舟四号两艘与载人飞行状态基本一致的飞行试验。这一切,都是为首次载人航天飞行做准备。首次载人航天飞行,是中国载人航天工程的关键一战!为了保证产品质量,从源头抓起,坚持优选元器件、原材料,加强关键件、重要件生产把关;健全质保体系,坚持预防为主,零缺陷管理,全过程控制;实行对工作阶段和重大质量问题归零的专家评审制度,不留任何疑点和隐患;严格按照工程化要求进行软件研制,解决了过去多次试验存在的“瓶颈”问题。同时,在防止单点失效、增加冗余设计、提高测试覆盖率、严查不可测项目等方面,采取了一系列切实有效的措施,把风险降到了最低限度。可以毫不夸张地说,这在国内外重大工程项目的研制中是很难做到的。

李继耐说,我们的国力有限,不能像发达国家那样,在进行载人飞行之前,可以发射近十次,甚至十多次无人试验飞船。我们只进行了四次无人飞行试验就要实施载人首飞,有很多东西只能靠第一次来检验。指挥部的同志认真搜集整理和研究了国外载人航天过程中曾出现的种种故障与失误的资料,以及我们正反两方面的经验教训,并举一反三,吸取教训,引以为戒。我们的运载火箭有20多万个零部件,火箭和飞船等上天产品有12万多个元器件;仅飞船系统就有重要软件语句70多万条,北京航天指挥控制中心的重要软件语句多达140万条。我们进行了成百上千次的论证检查,目的就是要通过严谨细致、周密充分的工作,依靠科技人员的智慧,弥补物质技术基础的不足,达到稳妥可靠、万无一失的目标。

李继耐指出,首飞圆满成功的实践证明,我们的神舟五号飞船和运载火箭产品质量非常过硬,在整个任务过程中没有出现任何质量问题。参加任务的数千台套地面设施设备也无一故障,全系统数万个口令无一差错,操作无一失误。测控通信系统极为顺畅,北京、酒泉、西安三个指控中心和分布在国内外的10个测控站,以及分布在太平洋、大西洋、印度洋的4艘远望号测量船,都十分精确、十分及时地圆满完成了各项任务。

李继耐说,载人航天飞行的核心是“载人”。为了培养出我国优秀的首批航天员,从1996年开始,便从空军1500多名飞行员中百里挑一、精心选拔出14名同志,并从1998年3月开始,进行了5年多的严格科学训练,高标准地完成了基础理论、体质、心理、专业技术、飞行程序与任务模拟、救生与生存,以及航天环境适应性等方面的训练任务。这14名航天员均通过了所有训练科目的考核,政治思想、心理素质、技术水平、健康状况等方面状态良好,都基本具备执行航天飞行任务的能力。今年7月,总装备部专门成立了首飞航天员评选委员会,按照科学严格的程序和标准,确定了其中5名航天员进行强化训练,使他们的各项能力又有了较大提高。在此基础上,又进行优中选优,于9月6日确定了3人首飞梯队,其中杨利伟同志各项综合考核指标名列第一。但直到发射的前一天,指挥部才正式确定他为首飞航天员。我们在上人之前之所以没有上动物做生存试验,是因为我们完全有信心、有水平、有能力创造出适合航天员生存和生活的环境与条件。

李继耐说,利用飞船轨道舱留轨进行科学实验,是我国载人航天工程的一大特色。飞船应用系统研制了以高分辨率空间光学照相设备、空间电子信息遥感设备、中分辨率成像光谱仪和多模态微波遥感器等为代表的有效载荷,共135种184件,分别安装在神舟二号至五号飞船上,开展空间对地观测、遥感、空间科学研究及应用实验。目前,在生命科学、流体物理、空间材料科学、空间天文、空间环境、微重力测量和空间对地观测等方面,都取得了重要的实验成果。其中,空间天文捕获了48个类γ爆现象,并得到国际同行的验证和认可;空间对地观测获得了大量有价值的信息和图像;空间生命科学的细胞电融合、蛋白质结晶生长、通用生物培养以及空间材料多工位晶体生长装置等方面的成果,达到了国际先进水平。

李继耐说,载人航天事业是全国人民共同的事业,是社会主义大协作的结晶。整个工程由七大系统组成,总装备部、中国科学院、中国航天科技集团公司、信息产业部、中国电子科技集团公司、中国航天科工集团公司所属的110多个研究院所、学校、基地、工厂,直接承担了研制、建设、试验任务;航空、船舶、兵器、机械、电子、化工、冶金、纺织、建筑等领域及有关省(市)自治区的3000多个单位承担了协作配套任务。共有数十万人参加了工程研制、建设和试验,直接参加首次载人航天飞行任务的就有数万人。大家目标一致、决心一致、步调一致,大力协同,密切配合,真正做到了一条心、一股劲、一盘棋,实施大兵团作战,形成了圆满完成任务的强大合力。军队各总部,有关军区、军兵种和外交部、公安部、民政部、交通部、内蒙古自治区、甘肃省等有关部门和地区,都为任务的成功作出了重要贡献。

李继耐说,载人航天事业是几代人为之共同奋斗的事业。从工程总指挥系统来讲,第一任总指挥是丁衡高同志,第二任是曹刚川同志。曾先后担任过神舟一号至五号的总指挥、副总指挥们,精心运筹,周密组织,正确指挥,对我国载人航天事业的创建和发展,起到了十分重要的作用。从科学家队伍来讲,以王淦昌为代表的许多“两弹一星”元勋和老一辈科学家老当益壮、辛勤耕耘,为工程研制提供了有力指导;以王永志等同志为代表的一大批工程各级技术专家科学谋划、精心设计,对工程创新和成功起到了关键作用;尤为可喜的是,一批年富力强的新一代科技帅才、将才在工程实践中勇挑重担、脱颖而出,作出了突出贡献。

李继耐说,2003年10月16日清晨,当祖国大地刚刚迎来第一缕绚丽曙光的时候,传来了激动人心的喜讯,主着陆场指挥长用十分激动、满怀喜悦的声音报告:6时23分,神舟五号飞船按预定计划准确返回内蒙古四子王旗主着陆场。恰在开舱的这一时刻,鲜艳的五星红旗正好在北京天安门广场冉冉升起!恰在39年前的今天,我国第一颗原子弹爆炸试验喜获成功!这两个辉煌时间的巧合,折射出社会主义中国兴旺发达的历史逻辑。

李继耐说,自己有幸作为中国载人航天工程队伍中的一员,虽然只是沧海一粟,但是能够亲身参与和见证这一段壮丽辉煌的历史,是我毕生的荣耀与自豪!在这欢庆胜利之际,我们特别感念多年来为我国航天事业和国防现代化建设艰苦奋斗、顽强拼搏的广大科研人员、干部、战士和职工,是他们对党、对祖国、对事业的无限忠诚和无私奉献,铺就了通向成功的胜利之路。他们是中国航天事业的坚强脊梁,是我国高科技发展的开路先锋,是国家和民族的伟大功臣。正如胡锦涛总书记所说:同志们为祖国、为人民、为民族建立的卓越功勋,党和人民永远不会忘记!

http://www.people.com.cn/GB/keji/1056/2153165.html

先进的中国载人飞行器——张庆伟谈神舟神箭的技术进步点

左赛春
2003年10月16日09:07

在中国第一位航天员乘座“神舟五号”载人飞船从天外返回地球之后,中国载人航天工程副总指挥、中国航天科技集团公司总经理张庆伟就中国“神舟”、“神箭”的技术进步点接受了记者的采访。

“神舟”:中国天地往返运输的优良工具

张庆伟指出,从1999年到2003年,我国先后成功地发射了四艘无人飞船和一艘载人飞船,突破了载人飞船再入升力控制、应急救生、软着陆、GNC故障诊断、舱段间分离、防热等13项关键技术。作为我国高技术领域的跨世纪工程,“神舟”飞船总体性能优越,达到了20世纪90年代国际先进水平。

“神舟”飞船“三舱一段”的结构与总体方式具有鲜明的中国特色,“神舟”飞船起点高,一步到位,智能化程度较高。虽然中国载人航天工程起步较晚,但并不是从“加加林”时代的飞船起步:先搞无人飞船,再搞单人飞船,最后才是多人飞船,而是一步迈过美苏的四十年发展历程,实现了跨越式的发展。“神舟”飞船第一步就可载三人;第一次载人飞行,苏联加加林只绕地球飞行一圈,谢泼德只进行了亚轨道飞行,而中国航天员却在近地轨道飞行了一天。国外载人飞船是从搭载小动物开始试验航天员环境控制与生命保障系统的,我国则采用了先进的现代装置——模拟假人,模拟“航天员”所消耗的氧气与二氧化碳,通过先进的地面医监台测试“航天员”的生理信号变化。

“神舟”飞船适用性强,可一船多用,飞船轨道舱既能进行留轨对地观测,又能作为未来空间交会对接的一个飞行器。国外发射飞船一次是连续发射两艘,而我国的方案中是先发射一艘,其留轨舱与下一个飞船进行交会对接。即为实现交会对接,国外的发射是2N次,而我国的飞船发射是N+1次,只要发射次数N>1,以N等于5为例,国外需发射10艘飞船,而我国只要发射6艘飞船,如此以来我国发射的飞船总数量就少于国外,既节省了巨额的发射费用,又可利用空间留轨开展科学试验。中国走着一条低成本、高效益的载人航天发展道路。

“神舟”试验飞船与美国的第一艘试验飞船“水星号”和前苏联第一艘试验飞船“东方号”相比,在技术上有着明显的进步点。(见表1所示)


表1 中国、美国、苏联第一艘飞船的主要技术指标:
项目
水星号飞船
“东方号”飞船
神舟号飞船
起飞质量(T)
约1.4
约4.7
7.8
座舱最大直径(m)
1.8
2.3
2.5
再入方式
弹道式
弹道式
升力式
电源
蓄电池
蓄电池
太阳电池
构形
座舱、制动舱
再入舱、仪器舱
附加段、轨道舱、返回舱、推进舱

我国“神舟”飞船的起飞质量和座舱最大直径,都远远大于美国“水星号”和苏联“东方号”。“神舟”飞船的构形比“水星号”和“东方号”的两舱构形具有更多的功能,在舱段间的电、气、液路连接与分离技术等技术方面也更复杂。在电源方面“神舟”飞船采用了太阳电池阵为主的电源方案,这比“水星号”、“东方号”的电源系统技术上有了很大的进步。尤其是“神舟”飞船采用了升力式返回再入,由GNC分系统进行再入过程中的升力控制,这是比弹道式再入更为先进的返回方式,可以大大提高飞船返回着陆点的精度和降低再入过载峰值,减轻航天员返回地面时承受过载的痛苦。

张庆伟同时指出,与20世纪90年代国外先进的载人飞船——联盟TM飞船相比,(见表2)

“神舟”飞船与联盟TM飞船的比较
项目
联盟TM飞船
“神舟”飞船
起飞质量(T)
7
7.8
座舱最大直径(m)
2.2
2.5
再入方式
半弹道式
升力式
着陆点精度
半径小于30km的圆
理论偏差15km正负9km
再入过载峰值g
3-4
3.24

“神舟”飞船与20世纪90年代国外的先进载人飞船相比,从再入方式、着陆精度和再入过载峰值等指标上大致与联盟TM飞船相当,并为航天员的工作和生活创造了更为舒适的环境。

“神舟”是中国天地往返运输的优良工具,堪称摆渡天河的真正神舟。

神箭:可靠性、安全性和成功率均达到国际先进水平

张庆伟表示,在载人火箭技术方面,长征二号F载人火箭五次将“神舟”飞船准确送入浩瀚太空。长征二号F火箭的可靠性提高到0.97,使航天员的安全性达到0.997,成功率为100%,长征二号F火箭的可靠性、安全性和成功率均已达到国际先进水平。载人火箭的各类产品,从设计、质量、功能到飞行结果都达到预想目标,中国的长征二号F火箭总体性能优良,表明中国航天运载工具已进入成熟期。此次发射是长征火箭的第71次飞行,也是自1996年10月以来长征火箭连续29次飞行成功。长征火箭的发射成功率达91%。

长征二号F火箭是中国航天史上第一次用于载人航天的全新的运载火箭,也是目前中国所有运载火箭中起飞质量最大、长度最长、系统最复杂的火箭。火箭全长58.3米,顶部带有逃逸塔,起飞质量为479.8吨,运载能力为7.8吨,可以把飞船送入200公里—450公里的近地轨道。

长征二号F火箭首次在国内火箭上采用了55项新技术,其中的火箭故障检测系统和逃逸系统等主要关键技术,属于世界性难题。数百种火箭故障模式及逃逸判据,实现了运载火箭在待发段和上升段发生故障时的自动检测、自动诊断故障,并能发出故障信息给逃逸系统,实施航天员自动逃逸和地面指令逃逸,这一技术达到了国际先进水平。

为增加火箭的可靠性和安全性,长征二号F火箭的重要系统和关键部位首次采取冗余技术,给火箭上了“双保险”。万一主系统出现故障,可以迅速切换到备份系统上,保证火箭正常工作,保证航天员的安全。

长征二号F火箭在国内航天史上实现了“三垂”:飞船和火箭在技术区实现了垂直总装测试;实现了运载火箭高度垂直竖立情况下,在自发电源的驱动下,沿着铁轨自行行走1.5公里的垂直运输;实现了1.5公里的远距离发射。这些技术都达到了国际先进水平。

发射“东方号”、“上升号”飞船所采用的运载火箭是“东方号”运载火箭,发射“联盟号”和“进步号”飞船采用的是“联盟号”运载火箭。美国“水星号”飞船最初用“红石”运载火箭进行亚轨道飞行,“双子星”座飞船的运载火箭则是“双子星”运载火箭(即大力神ⅡLV4火箭)。

由科罗廖夫领导设计的“东方号”运载火箭全长38.36米,起飞质量287吨,起飞推力4002.5千牛,可将4.7吨的有效载荷送入近地轨道。“东方号”运载火箭1970—1989年共发射92次,成功91次,成功率为98.8%。“联盟号”运载火箭是在“东方号”运载火箭基础上改进发展而成的,近地运载能力从4.7吨提高到7.2吨,截至1993年4月,“联盟号”火箭已发射了1012次,失败17次,成功率达98.3%.

“红石”火箭是美国第一个载人飞船进行亚轨道飞行的运载火箭,而宇宙神运载火箭则成为美国第一代载人飞船“水星号”绕地飞行的运载工具。水星—宇宙神运载火箭全长为29. 07米,起飞质量117.93吨,起飞推力1610.26千吨,在4次亚轨道飞行,两次环地轨道飞行中,4次飞行成功,两次飞行失败。“双子星”运载火箭是在大力神Ⅱ导弹的基础上发展而成的,专门用它发射美国第二代载人飞船双子星飞船。火箭全长33.22米,起飞质量148.3吨,起飞推力1912.7千牛,可将3620公斤的有效载荷送入483公里的轨道。1965年3月,双子星运载火箭开始发射载人飞船,以后连续发射了10艘乘载2人的飞船,12次发射均获成功。

http://www.people.com.cn/GB/keji/1059/2136829.html