你敢不敢坐自己设计的飞船?空间站系统总设计师:在我心中,杨利伟是真正的英雄

2024-01-22 17:16  ·奔流新闻

太空家园成长记来了!听他给你讲"摘星揽月"路上的点点滴滴

2024年1月17日22时27分,搭载天舟七号货运飞船的长征七号遥八运载火箭腾空九霄,进入太空。这是2024年中国载人航天的首次发射任务,也是载人航天工程进入空间站应用与发展阶段后的第4次发射任务。约3小时后,天舟七号成功对接于空间站天和核心舱后向端口。天舟七号是世界现役货物运输能力最大、货运效率最高、在轨支持能力最全的货运飞船,为中国空间站的运营保障和空间探测提供了强有力支撑。自2022年中国载人航天工程圆满完成"三步走"战略任务,全面建成中国空间站一年多以来,中国航天人步履不停,在浩瀚太空里不断刷新属于中国的纪录。

从载人飞船系统副总设计师,到空间实验室系统天宫一号总设计师,再到现任空间站系统总设计师,中国载人航天"三步走"的每一步,杨宏都参与其中。

航天科技集团五院载人航天工程空间站系统总设计师 杨宏:每年10月16日我都要给杨利伟发一个祝福短信,因为10月16日是他安全返回地面的日子。对于一个航天人来讲,每次神舟飞船返回舱安全落地,航天员健康出舱,是我们航天人最幸福的时刻。

2003年10月15日,航天员杨利伟搭乘中国第一艘载人飞船神舟五号顺利升空,第一次把中国人的身影印在茫茫太空。经过21小时23分钟,在轨运行14圈之后,10月16日,飞船安全着陆,中华民族千年飞天圆梦,中国成为世界上第三个能独立将人类送上太空的国家。从那以后,中国航天开启了加速模式。2022年11月29日,神舟十五号飞船搭乘长征二号F遥15火箭飞向太空,这是中国空间站建造阶段的最后一棒,也是空间站应用与发展阶段的第一棒。2022年12月2日晚,神舟十五号航天员乘组从神舟十四号航天员乘组手中接过中国空间站的钥匙,两个乘组完成了首次在轨交接。自此,中国空间站正式开启长期有人驻留模式。

杨宏:在交接班的时候,神舟十四号乘组向神舟十五号乘组移交了一把钥匙。2022年11月份恰逢是我们载人航天的首任工程总师王永志院士的生日。两个乘组轮换的这样一个重要时刻,其实我首先想到的是老一代航天人,所以我给他接通了电话。王大总师跟我语重心长地说,你注意到了没有,他们交接那个钥匙,代表了这三十年来我们全体参研参试团队一个工作的移交。它代表了前一个任务的完成,同时又代表了一个新的任务的开始,就是我们空间站的应用与发展阶段,这个钥匙是一个接力棒。

假如你是一名航天员

你敢不敢坐自己设计的飞船

这是一场跨越30多年的漫长旅程。杨宏见证了中国的飞天之路从梦想变为现实,也亲身经历了其中的曲折与艰辛。

1992年,29岁的杨宏还是中国空间技术研究院的一名青年技术人员,专注于空间探索领域的技术攻坚。当年,联想集团曾想要高薪聘请他去担任技术人员,但他最终还是选择了留下。

杨宏:我总是想让学到的知识能够有一个展示自己的、能够回报社会回报国家的机会。

也正是在这一年,1992年的9月21日,中国载人航天工程在经过了数年的论证之后终于成功立项,工程代号"921",并确立了"三步走"的发展战略。第一步,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,突破航天员出舱活动技术、空间飞行器交会对接技术,发射空间实验室,解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题;第三步,建造空间站,解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。杨宏被调入中国载人飞船总体室,成为团队的第一批队员,在神舟飞船首任总设计师戚发轫的带领下,踏上了漫漫求索路。

杨宏:我们经常说的一句话,载人航天,人命关天,这是我们的原则、底线。载人飞船的老总设计师戚发轫院士,他经常跟我们讲的一句话就是,假如你是一名航天员,你敢不敢乘坐你自己设计的飞船。

尽管起步晚,但在追求一流信念的鼓舞下,设计团队大胆地提出直接研制国际上第三代飞船的设想,并很快拿出了100多万字的论证报告。就这样,中国第一艘飞船的蓝图诞生了。

杨宏:载人航天我们应该是落后了国外几十年起步,但同时我们有后发的优势,改革开放我们的国力、科技实力在增强,所以那时候尽管碰到很多困难,但是信心是坚定的。

宏伟蓝图的背后是一座座难以逾越的大山。为扫清拦路虎,设计团队把飞船系统关键技术分解为制导导航控制、返回控制、特大型降落伞、着陆缓冲等17项核心技术,一场为时6年的攻关战在多个陌生领域里全面打响。当时,作为神舟飞船总体室的一名设计师,杨宏负责飞船的电气部分,即飞船的电总体工作。

杨宏:当时我负责第一次桌面联试,神舟飞船是一个由多个专业组成的系统综合体,把几百台设备放在桌面上组成一个飞船系统,让它能够连起来成为一个整体,还要让它模拟飞行。我们是一个大的系统工程,研制单位众多,各个专业分系统,各专业研制单位,尽管在各个接口方面都做了详细的约定,但是在系统集成到一起的时候,就遇到了想象不到的问题,几乎是连一个系统,连一个设备,连一个不通一个。

为了解决这个问题,团队不得不和各研制单位重新约定,匹配各个分系统的接口,整个过程耗时九个半月。此时,距离载人航天工程立项之时定下的"保九争八"目标,即争取在1998年、保证在1999年发射第一艘无人飞船,所剩时间已经不多。

记者:当时为什么要给自己这么大的时间上的压力?

杨宏:我们载人航天工程起步这个过程当中,实际上是有一些不同的声音,国家花这么多的钱,我们去搞这样一个工程,还要付出很大的代价,那么值不值?这给我们的研制团队其实增添了压力。如果一直在这个过程当中去探索、去摸索,而没有一个时间点,那有可能我们的工程就持续不下去。而工程师就是要解决问题,不管这个方法是土的是洋的,解决问题才是关键。

17项具有自主知识产权核心技术的突破,为神舟飞船的初样研制奠定了基础。1999年11月20日,神舟一号无人飞船在酒泉卫星发射中心发射升空,这是中国载人航天工程的首次飞行,标志着我国载人航天技术获得了重大突破。

2001年1月10日,我国第一艘正样无人飞船--神舟二号发射成功。飞船完成了预计的科学任务,设备工作正常,取得了大量数据。一年后,神舟三号计划发射。然而,在进场后的第4天,技术人员检测出飞船的一个穿舱电连接器不通电。

为了确保万无一失,飞船上所有77个相同插座都要重新设计、重新生产、全部更换。神舟三号推迟发射,400多人的试验队不得不撤场,很多人失声痛哭。

杨宏:那个问题尽管是在发射场出现的,可是我们在北京测试的时候就曾经发生过,但是我们没把它当回事。就是我们的质量意识不够,以为这就是一个电连接器的个别问题,这只有问题,拆下来换一只好的就行了。我们并没有把拆下来的这只送去做失效分析,如果一分析,里面的设计缺陷、产品缺陷就全都能够发现了,我们当时的质量意识不够。

作为当时神舟三号的总体负责人,杨宏扣发了本人100%的补贴。三个月后,2002年3月25日,神舟三号重返发射场,顺利升空,并于2002年4月1日下午4时成功返回地球,预定试验目标全部达到,获得圆满成功。

杨宏:庆幸问题能够早一点发现,要把问题发现在地面,但这个不仅是要靠我们每个人,还要靠我们一个体系在正常运作。

2002年10月30日,神舟四号飞船进场。这是载人飞行之前的最后一次无人试飞,如果失败,工程后续计划将全部打乱。各系统紧张测试之时,发射场气温骤降,给火箭保温,成为此时的重要工作。2003年1月5日,神舟四号在经受了零下29℃低温的考验后成功发射,突破了我国低温发射的历史纪录。这艘无人飞船技术状态与载人飞船完全一致,其发射成功,预示着中国人"摘星揽月"已为期不远。

在我心中 杨利伟是真正的英雄

神舟五号飞行任务启动时,杨宏已经是飞船系统副总设计师了,负责飞船电性能的测试、大型试验以及发射场技术组的工作。

记者:神舟五号不一样,上面有人了。

杨宏:我们要对航天员的生命安全负全责。团队当中经常讲的,航天员的生命安全在我们每一个设计师的手中。比如说神舟飞船的发射、返回是航天员最危险的时段。那么发射的这个全过程,要100%保证航天员在任何时刻出现危险都能够逃逸救生。

为确保航天员的生命安全,设计团队设想了108种故障模式,设计了20多种应急救生方案,每一种模式都有对策;每一种方案,都能保证航天员随时应急返回。2003年10月15日,神舟五号飞船矗立在酒泉卫星发射场,中华民族的千年飞天梦落在了航天员杨利伟身上。

记者:把这个真人送上去了,他出征的那一刻你们会怎么样?

杨宏:应该说我们工作该想到的都想到了,该做的也做到了。我们作为设计师来讲必须心里头是踏实的,你才能够拍胸脯说,航天员你可以坐我们的飞船,可以上天,还能把你安全地接回来,必须有这样的一个自信。但是尽管是这样的一个状态,我们在神舟五号发射前应该说我们还是紧张的。

发射前的一幕,杨宏至今记忆犹新。

杨宏:2003年10月15日上午九点,在发射前倒计时读秒的时候,我们的航天员杨利伟冲着镜头给我们行了一个军礼。尽管我们做了大量的工作,但是风险是依然存在的,所以我认为在我心目当中,杨利伟是真正的英雄。

一个非常大的压力

是天宫一号首发必须成功

神舟五号飞行任务成功后,飞船系统的总指挥、总设计师都换上了年轻人,技术队伍也以年轻人为主,杨宏被任命为神舟六号主管副总师。2005年10月12日,神舟六号发射升空,从神舟五号到神舟六号,不仅仅是"一人一天"到"两人五天"量的变化,更是一次质的飞跃,标志着中国人开始真正尝试太空生活。

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