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神舟飞船首任总师详解天宫一号交会对接任务

2011年09月26日06:09人民日报余建斌我要评论(0)
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神舟飞船首任总师详解天宫一号交会对接任务

戚发轫院士

神舟飞船首任总师详解天宫一号交会对接任务

天宫一号”发射前夕,神舟飞船首任总设计师、中国航天科技集团公司五院技术顾问戚发轫院士接受本报专访——

从“神舟”到“天宫”

核心阅读:我国天宫一号/神舟八号空间交会对接任务计划即将实施。率先发射天宫一号目标飞行器,随后发射神舟八号无人飞船进行交会对接。从飞船载人上天到建立空间实验室乃至空间站,是中国载人航天三步走发展目标的不同阶段。目前,我们已完成第一步,正迈出第二步。

从“神舟”到“天宫”,从飞船到空间实验室,戚发轫院士向您讲述中国载人航天的纵深跨越。

搞载人航天——地球是人类的摇篮,但是人类不会永远躺在摇篮里

记者:中国为什么要搞载人航天?

戚发轫:中国航天领域主要分三个部分,就是应用卫星和卫星应用、载人航天和深空探测。

当年我们第一颗东方红一号卫星成功时,正是苏美两国搞载人航天竞赛,竞争很激烈。在我国具备进入太空能力之后,当时也考虑要搞载人航天。1971年4月中央同意搞中国的载人航天工程,叫714工程。那时候的飞船名字叫“曙光一号”。但确实面临许多技术难题,我们久攻不下。

原因在于,我们的科技水平、工业水平和财力物力都达不到要求。因此当时周恩来总理就讲,我们不跟苏美两个大国搞载人航天比赛,我们先把地球上的事情搞好,就是搞应用卫星,它能够解决天气预报、通信等老百姓生活中的实际问题。于是在1975年,714工程下马。现在看起来,这正是中国根据自己的实际情况,走了一条正确的航天发展道路。我当时也从搞飞船的队伍中转到搞通信卫星的队伍中。

记者:在1992年,我国载人航天事业又重新起步了?

戚发轫:到1986年,中国已发射不少卫星,同时国家经济状况也有发展,而世界高新技术发展很快。当时,王淦昌、王大珩、杨嘉墀、陈芳允4位老科学家联名提出发展高技术建议,说整个世界发展形势很快,我们中国也具备一定条件,要着手搞新的技术。

我现在还记得其中有四句话:第一,谁能够准确判断当前的发展动向,谁就能在竞争当中占优势;第二,高新技术是花钱买不来的;第三,要想取得成果,是要花时间花力气的;第四,只有通过这样大的工程,才能凝聚人才,锻炼人才。邓小平同志看到这封信,就批示要立即执行不得延缓,要搞国家高技术研究发展计划,也就是863计划。载人航天工程就是其中一个大的项目。

从那时起成立载人航天项目专家组,论证了5年多,最后得出结论:中国是一个大国,根据世界发展的动向,一定要得搞载人,而且要马上搞,马上做准备,否则的话我们就跟不上了。并且还论证决定搞载人航天从飞船起步,要搞飞船要做什么准备。

1992年9月21日,中央正式决定搞载人航天工程,并确定了三步走的发展战略。第一步,载人飞船阶段。发射载人飞船,建成初步配套的试验性载人飞船工程,开展空间应用实验。第二步,空间实验室阶段。在第一艘载人飞船发射成功后,先发射一个目标飞行器——天宫一号,突破载人飞船和空间飞行器的交会对接技术、补加技术和再生式生保技术,最终建成一个空间实验室,解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题。第三步,空间站阶段。建造载人空间站,解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。

记者:很多人会问,载人航天的意义和效用到底在哪里?

戚发轫:为什么要搞载人航天,我想引用三句话。第一句话是100多年前的一位俄罗斯科学家齐奥尔科夫斯基说的:“地球是人类的摇篮,但是人类不会永远躺在摇篮里。它在不断地扩大自己的生存空间,首先小心翼翼地穿过大气层,最终要征服整个太阳系。”这句话代表了科学家的预见。

第二句是在神舟六号发射成功后的人民大会堂庆功大会上,胡锦涛总书记讲的,“无垠的太空是人类共同的财富,探索太空是人类的共同追求”。我觉得这句话也很深刻,体现了中国人对航天的认识,太空的资源是属于全人类的,中国在人类探索太空的事业中要有自己的贡献。

第三句话是美国前总统小布什曾经讲的,“在新世纪,谁能够有效地利用太空的资源,谁就能获得额外的财富和安全。”

我想这三句话,比较完整地说明了中国搞载人航天的意义。在载人航天这个领域,我们确实不能落后。

记者:无人航天和载人航天最大的区别在哪里?有人说,载人航天带给中国航天最宝贵的财富是促进了航天产品质量质的提升?

戚发轫:要把人送入太空,技术上的复杂就不去说了。关键是,载人航天人命关天,安全性和可靠性成为最重要的一个理念。搞载人航天必须把安全和质量放第一位。

一般来讲,航天产品可靠性0.97。比如火箭发射100发,允许3次失败。载人航天因为有人,必须保证人的安全,就提出安全性指标为0.997,也就是千分之三的失败率。两个合在一起,故障率就是三十万分之一。也就是每天发一次,30年都不能出事。

要做到这一点,很不容易,要把所有可靠性措施都用上。比如搞飞船,要做到第一次故障出现时能正常运行,出现第二次故障时航天员能安全返回,为此必须要有故障对策。因此,火箭从起飞到把飞船送到预定轨道,就有8种故障救生模式,不同高度都有。在任何情况下,也要让人安全回来。在飞船入轨之后制定了180多种故障对策,在70多万条计算机程序中,30%是应付正常飞行,70%是用来应付故障,可见工作量之大。

载人和不载人不一样就在这里。为了保证人的安全,所有能想的都想了。载人航天确实为航天事业创造了可靠性和安全性的高水平。

中国的航天事业稳步发展前进,基本上没有走弯路

记者:中国载人航天为何选择飞船的技术路线,而不是类似美国的航天飞机?

戚发轫:当时中国要搞自己的载人航天,不能再等。那个时候,航天飞机很热门,是当代先进技术的集成。但是中国不具备搞航天飞机的条件。航天飞机确实技术先进,但投入很大,技术难关很多,不符合中国当时的财力和人才所具备的经验。

航天飞机设计理念是要重复使用,应该是一个很经济的运载工具,不仅把人送上去,还可以把卫星带上去,替代运载火箭。但从工程上来说,这种想法还是很难实现。现在来看,美国通过100多次航天发射发现,投效比不像设想的那么好。航天飞机回来之后,光是一万多片防热瓦都要撬下来换掉,重新贴过。这笔经费比研制一个一次性运载火箭还要贵。更为严重的是,航天飞机安全性很差,5架航天飞机损毁了2架,100多次发射失败2次,牺牲了14名航天员。现在航天飞机退出了航天历史舞台,美国以后要搞的也是大型飞船。

就我们自己而言,当年大部分人希望搞航天飞机。当时有五个方案,四个是大小不同的航天飞机方案,只有一个是飞船方案。但最后经过论证,还是决定从飞船起步。由于经过863计划的准备,建造飞船已经有了一些技术储备,并突破了一些技术关键。

记者:上马载人航天工程在1992年属于水到渠成?

戚发轫:我前面提到的中国载人航天三步走的发展方针,这个方针来自于群众智慧,也是当年中央领导集体根据实际情况实事求是做出的重要决断。

1957年苏联第一颗卫星上天,1958年我们也打算搞人造卫星,但实际上那时候连导弹都没搞出来,更不用提运载火箭。所以当时邓小平同志说,我们现在没有能力搞,我们不搞卫星,集中能力搞两弹(导弹、原子弹)。直到1970年,我们打成功第一颗卫星,中间隔了12年。这个12年期间,我们把两弹搞得很成功。载人航天工程从“714”变成“921”,等了21年,这中间我们的卫星事业发展得很好,才水到渠成地有了载人航天工程的上马。

可以说中国的航天事业稳步发展前进,基本上没有走弯路。是根据我们国家实际情况决定工作方针,就是有所为有所不为,集中力量打歼灭战。

载人飞船往返天地——顺利完成整个载人航天工程第一步,为后续空间实验室和空间站等建设积累了经验

记者:作为神舟系列飞船的总设计师,有着怎样的风险和压力?

戚发轫:载人航天是个大工程,有七大系统,飞船系统是其中之一,其他还有航天员、应用、火箭、发射场、测控和着陆场系统。相对而言,飞船技术难度可能是最高的。对我个人来讲,确确实实有压力。

1992年,载人航天工程要立项,需要找一个飞船的总设计师。当时我们虽然已有返回式卫星,但飞船还是要从无到有干起来。找到我,我并不愿意。一个原因是我那时候59岁,再过一年就退休了。感觉一辈子失败不少,成功也不少,似乎不必去冒那个险。第二个原因是确实感觉风险太大。我也去过俄罗斯航天发射场,航天员上去,总设计师是要签字的。我想到那么一天,我敢签那个字吗?但是我们这一代的人一辈子从来没有自己选择过,国家的需要就是我们的志愿。虽然自己不情愿,最后还是服从需要,当了神舟飞船的总设计师,之后又兼任了总指挥。

上世纪90年代前后,社会上流行个说法:搞导弹的不如卖茶叶蛋的。当时航天系统一些年青技术人员都“流失”了。搞飞船的队伍是五六十岁的老同志,加上没走的年轻人。几个老头加几个小伙,这个队伍能不能干成这个任务,让人心里打鼓。而且我们以前基础建设往往跟不上型号研制。搞飞船,需要大的真空模拟器、大的振动台、大的电容实验室,这些试验设备不仅在中国是最大的,在世界上也是一流的。最后是袁家军等一些年轻人,除了主要精力搞飞船外,顶住压力很快建成了这些大型的地面空间设施。奋斗7年,神舟一号飞船打成了,我们自己有了信心,领导也刮目相看。

记者:神舟系列飞船成功的经验,为载人航天工程后续任务积累了什么样的经验?

戚发轫:应该说,不仅仅是飞船系统本身的成功,而是整个载人航天工程第一步的顺利完成,为后续空间实验室和空间站等建设积累了经验。

载人航天工程第一步载人飞船阶段,就是要把航天员送上天,并安全回到预定的地方。经过7年的努力,1999年把神舟一号送上去,而且回到预定的地方,基本技术算是突破了,但是没上人。上人是要绝对保证安全,所以通过四艘神舟无人飞船,不仅解决了关键技术,而且解决了可靠性和安全性问题。对我所在的飞船系统而言,积累了一定的数据和一定的经验,建立了一套制度,培养了一支队伍。我想载人航天工程的其他系统也是如此。

谈到经验,具体到飞船系统,就是建立了神舟文化:祖国利益至上的政治文化、勇攀科技高峰的创新文化、“零缺陷、零故障、零疑点”的质量文化、同舟共济的团队文化。

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