中国未来航天事业发展的宏伟目标是什么?
张侃侃而谈:载人航天工程是一项高度复杂、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。经过10多年的建设和发展,航天科技集团公司在载人航天工程中的飞船系统和运载火箭系统研发方面取得了巨大成就。
张从四个方面总结了中国载人航天工程取得的成就:突破了一批国际航天界公认的技术难题,培养了一批年轻的航天科技骨干队伍,建设了一大批具有自主知识产权的世界一流标准和规范的空间实验室。
突破多项国际航天界公认的技术难题。
在谈到中国航天技术攻关成果时,张指出,载人航天是航天技术中难度最大的工程之一,需要解决国际航天界公认的技术难题,如航天器研制技术、高可靠运载火箭技术、轨道控制技术和回收技术等。经过多年的自主研究,我国掌握了一大批具有自主知识产权的核心技术,形成了该领域的核心竞争力。
“神舟”飞船是中国自主研制的卫星载人飞船。设计方案体现了我国的特点和总体方案的优化与进步,使我国载人飞船技术达到或超过国际第三代载人飞船的水平。“神舟”飞船采用“三舱一节”,两对太阳翼构型,升力控制返回,圆顶伞回收方案,由13个子系统组成。
为实现载人飞行,飞船上采用了许多新技术,其中13关键技术达到国际先进水平。与世界上先进的航天器相比,我国设计的航天器有三个优点:一是起点高,一步到位。中国的飞船设计是一步容纳三个人,而且要用很长时间。二是适用性强,一物多用。在三舱方案中,轨道舱具有生活舱和轨道测试舱的功能。飞船返回后,轨道舱可在轨停留数月,继续进行空间科学探索和技术实验。轨道舱的多功能性为未来我国载人航天工程建设的第二步——飞船与飞船的交会对接取得突破奠定了基础。第三,实用,中国的飞船可以实现人货联运。
长征二号F火箭是我国第一枚载人运载火箭,也是目前我国最可靠、最安全的火箭。为了满足高安全性和高可靠性的要求,航天科技人员解决了一系列技术难点,首次在国产火箭上采用了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冗余控制系统。
航天器和运载火箭采用垂直装配、垂直试验、垂直整体运输的“三垂直”模式和“远距离试验发射”技术。这些技术在中国航天领域都是首次使用,体现了科技创新和进步,对保证载人飞行的高可靠性和安全性,缩短发射时间具有非常重要的作用。
培养造就了一批年轻的航天科技骨干队伍。
谈到中国年轻的航天科技骨干队伍,42岁的航天科技“少帅”张十分自豪。他说,党中央决定设立航天工程时,就明确提出要通过发展载人飞船工程,培养新一代航天科技人才。当我们看着一次又一次成功发射神舟飞船的科研人员,一股青春英雄主义的浪潮就会油然而生。他们是千千万万为神舟飞船成功发射而奋斗的青年科技精英的缩影。
11年的实践证明,通过项目的开发建设,特别是通过加强对青年科技人员的培养和使用,我国建立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。目前,航天科技集团公司从事载人航天工程研制的科技人员约1000人,其中三分之二是年轻人,许多年轻同志走上了关键领导岗位。从“神一”到“神五”,这支技术人才队伍已经逐渐进入最佳状态。四年来,神舟团队3名骨干荣获“中国十大杰出青年”,15名优秀骨干荣获“五一”劳动奖章。这支“特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献”的队伍日益成熟,为保障我国载人航天后续计划顺利实施奠定了坚实基础,必将成为我国进入世界高科技航天领域的人才基石。
建成了一大批具有世界先进水平的空间实验室。
关于中国载人航天实验室,张说,按照保障载人航天工程发展的总体要求,航天科技集团公司的基本建设和技术改造工程从1993起步,到目前为止,已经建成了一大批科研、生产和试验的配套设施。基建技改按时完成,有力支持和保障了科研生产计划的实施,项目建设与科研生产并行,这是历次航天型号项目所没有实现的。
载人航天工程技术改造的实施,构成了航天科技集团前行的新“加速器”。集团内承担载人航天工程的单位和基础设施有了很大改善,许多大型试验设备得到了升级,无数现代化试验车间如雨后春笋般涌现,使集团的软硬件设施有了很大提高。特别是集零件加工、分系统研制、全船装配、试验、大型试验于一体的北京航天研制试验中心的建成,达到了世界一流的飞机研制水平,改变了过去分散的科研建设布局。KM6飞机真空试验设备、高空模拟试验台等一大批建设项目达到国际先进水平,填补了国内同领域空白。这些基础设施项目的使用,为载人航天工程和航天科技产业的可持续发展奠定了坚实的基础。
建立了一套具有自主知识产权的标准和规范。
建立一套具有自主知识产权的标准和规范是张的第四大政绩。他指出,中国航天事业在47年的实践中,形成了一套比较完善、行之有效的法规、规章和标准。但载人航天工程是一项全新的开创性工程,对质量、可靠性和安全性要求更高。因此,原有的标准和规范不能完全涵盖这些要求。在载人航天工程的实践中,积累了丰富的经验。随着载人航天工程的进展,建立和形成了一套具有自主知识产权的载人航天标准和规范,这是载人航天工程发展的重要成果,也是对航天事业发展的重要贡献。
中国载人航天发展展望
张还勾勒了中国载人航天工程未来发展的宏伟蓝图。他介绍:早在1992年,中央批准载人航天工程时,就高瞻远瞩地明确了中国载人航天发展的蓝图,提出了中国载人航天发展三步走的战略规划。2000年6月5438+065438+10月,中国政府发表了《中国的航天》白皮书,介绍了中国航天事业的近期和远期发展目标,包括近期(未来10年或以后)发展目标:实现载人航天,建立初步配套的载人航天工程研制和试验体系;发展空间科学和深空探测。远期(未来20年或以后)发展目标:建立中国的载人航天体系。目前,我们已经完成了第一步。载人飞行完成后,我们将进入载人航天的第二步,即空间实验室工程。通过突破航天器在轨交会对接技术和航天员太空行走技术,全面掌握载人航天基础技术。通过研制和发射载人飞船和空间实验室,拓展现有大型工程体系,进一步了解和掌握航天员在太空生活、科研和试验的相关技术,扩大空间应用规模,探索和研究天基服务新途径;通过发展更加经济可靠的交通工具,研制和发射空间站,建立中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集成,实现效益最大化,为深空探测奠定技术基础,提供操作平台。
采访结束时,张满怀激情地对说;21世纪,科学技术日新月异,知识经济悄然兴起,载人航天活动方兴未艾。新一代航天员将抓住机遇,迎接挑战,肩负起历史赋予的重任,全面执行载人航天第二步任务,重点发展空间实验室及其新型运载火箭,突破舱外活动和交会对接技术,为推动我国载人航天事业可持续发展,为全面建设小康社会和中华民族伟大复兴作出新的贡献。
张谈中国载人火箭的可靠性和安全性。
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在接受采访时谈到了中国载人运载火箭的可靠性、安全性和成功率。
张指出,在载人火箭技术中,长征二号F火箭五次准确地将神舟飞船送入茫茫太空。“长征”二F火箭可靠性提高到0.97,使航天员的安全性达到0.997,成功率100%。“长征”二号F火箭的可靠性、安全性和成功率均达到国际先进水平。载人火箭的各类产品在设计、质量、功能、飞行效果等方面都达到了预期目标。中国长征二号F火箭整体性能优异,标志着中国航天运载火箭进入成熟阶段。此次发射是长征火箭第71次飞行,也是长征火箭自1996 10以来连续29次成功飞行。
长征二号F火箭是中国航天史上首次用于载人航天的全新运载火箭。也是目前我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,顶部有一个逃逸塔。它的起飞质量为479.8吨,运载能力为7.8吨,可将航天器送入200至450公里的近地轨道。
长征二号F火箭首次采用了国产火箭上的55项新技术,其中火箭故障检测系统、逃逸系统等主要关键技术是世界性难题。数百种火箭故障模式和逃逸判据,实现了对运载火箭在等待阶段和上升阶段故障的自动检测和诊断,并能向逃逸系统发送故障信息,实施航天员自动逃逸和地面指令逃逸。
为了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件首次采用了冗余技术,给火箭上了“双保险”。万一主系统出现故障,可以快速切换到备份系统,保证火箭正常工作。
“长征”二号F火箭实现了国内航天史上的“三次探底”:飞船和火箭实现了技术区垂直总装测试;它实现了运载火箭在垂直竖立状态下沿轨道行走的垂直运输,由自发电源驱动;实现了远程发射,这些技术达到了国际先进水平。
张谈神舟飞船的技术进步。
在举国欢庆中国首次载人航天飞行圆满成功的时候,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就中国神舟飞船的技术进步接受了记者的采访。
张副总指挥指出,1999至2003年,我国成功发射了4艘神舟无人飞船和1艘载人飞船,突破了载人飞船再入升力控制、应急救援、软着陆、故障诊断、舱体分离、防热等13关键技术。作为中国高科技领域的跨世纪工程,神舟飞船整体性能优越,达到了90年代国际先进水平。
中国的“神舟”飞船起点高,智能化程度高。神舟飞船“三舱一节”的结构和总体模式具有鲜明的中国特色。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开始:先是无人飞船,再是单人飞船,最后是多人飞船,而是一步一步走过了美俄(苏联)40年的发展历程,实现了跨越式发展。“神舟”飞船第一步可搭载3人;在第一次载人飞行中,俄罗斯(苏联)加加林只绕地球一周,谢泼德只做了一次亚轨道飞行,而中国宇航员在近地轨道上呆了一天。国外载人飞船从搭载小动物开始测试航天员的环境控制和生命保障系统,而我国则采用先进的现代化设备——假人模拟“航天员”消耗的氧气和二氧化碳,通过先进的地面医学监测平台测试“航天员”的生理变化。
“神舟”飞船适用性强,可用于多种用途。飞船的轨道舱不仅可以在轨道上观测地球,还可以作为未来空间交会对接的飞行器。国外一次发射两艘飞船,我们国家的计划是先发射一艘,它的轨道舱与下一艘飞船交会对接。为了实现交会对接,国外的发射次数是2N,而我国的航天器发射次数是N+1,只要发射次数N >;1,以n为5为例,国外需要发射10艘飞船,而中国只需要发射6艘飞船。这样,中国发射的航天器总数比国外少,不仅节省了巨额发射费用,还可以利用太空留在轨道上开展科学实验。中国走出了一条低成本高效率的载人航天发展道路。
张在电脑上更新了1的图表,直观地介绍了神舟实验飞船相对于美国第一艘实验飞船“水星”和苏联第一艘实验飞船“东方”的明显技术进步。他说,中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和苏联东方。神舟飞船的构型比水星和东方的两舱构型功能更多,在舱间电、气、液回路的连接和分离技术上也更复杂。在供电方面,神舟飞船采用了基于太阳电池阵的供电方案,相比水星和东方的供电系统有了很大的进步。特别是“神舟”飞船采用升力式再入,再入过程中由GNC分系统控制升力。这是一种比弹道再入更先进的返回方式,可以大大提高飞船返回着陆点的精度,降低再入过载峰值,减轻航天员返回地面时的痛苦。
张调出另一张1图表,将神舟实验飞船与90年代先进的载人飞船——联盟TM飞船进行比较。他说,与国外90年代先进的载人飞船相比,神舟飞船在再入方式、着陆精度、再入过载峰值等方面与联盟TM飞船大致相当,为航天员的工作和生活创造了更加舒适的环境。
最后,张副司令员自豪地说:“神舟”号是我国天地之间交通运输的优秀工具,是渡“天河”的真正“神舟”。(左赛春,本报记者张峰采写)