神舟四号成功发射 记托起神舟的“西安方队” | ||
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http://www.sina.com.cn 2002年12月30日02:18 西安晚报 | ||
“神舟”四号宇宙飞船成功发射,标志着我国载人航天技术又上新台阶。1992年我国启动了载人航天工程,“长征”运载火箭和“神舟”宇宙飞船共同承载起中国人千百年的飞天梦想。这项跨世纪的宏大工程涉及了全国100多个单位,3000多家工厂。在为实现这个梦想而不断征服宇宙的大军里,有一支神秘而光荣的“西安方队”。 为“神舟”塑造高灵敏、高可靠的“神经中枢” 由于载人航天的特殊要求,对火箭的可靠性和安全性提出了更高的技术指标--失效概率不能大于万分之二。这表明在1万次飞行中,最多只能允许两次失效。 航天科技集团公司九院771所(骊山微电子公司)的技术人员在一无成品两无资料的情况下自行研究,在箭载计算机上首次采用了混合冗余、多CPU冗余和冗余缓冲技术,消除了随机性的单次故障,解决了多CPU的同步和信息交换的实时性问题,从而提高了火箭的安全性和可靠性。 除硬件设备外,771所还为运载火箭和“神舟”飞船开发了大批飞行管理软件。其中技术等级属A级的有“飞船制导导航控制器通信管理软件”、“数管容错实时操作系统”、“箭载机冗余容错及I/O管理软件”等。 在我国载人航天工程7大系统中,771所是全国所有厂所级单位中承担任务最重,也是最关键的单位,他们研制生产设备涉及到其中的航天员、载人飞船和运载火箭3大系统。771所给长征运载火箭和“神舟”四号飞船构建了高可靠、高灵敏的“神经控制中枢”。 771所共为运载火箭和飞船配套研制生产的主控计算机等电子设备22台(套)。在长征二号F运载火箭中,装备了该所研制的新型箭载计算机,对火箭进行全过程的飞行控制。此外有用于火箭飞行中故障检测和航天员逃生的故障检测处理器、逃逸程序控制器;在飞船系统中,有用于数据管理的轨道舱计算机、返回舱计算机、飞船姿态轨道控制计算机、环境监测控制计算机、液浮陀螺电子控制箱DC/DC电源模块等;在航天员系统中,有用于航天员医学生理信号监测的舱载医监设备,以及拟人主机、语音放大装置、返回舱冲击加速度测量装置等。 为航天员开启生命之门 载人航天是一项前无古人、异常庞大复杂并带有很大探险性的活动。虽然从一开始就从高安全性高可靠性上严密进行论证、设计和试验,但难免有不周到之处。美国和前苏联实施载人航天工程,在地面试验、训练、发射、在轨运行、返回再入等环节都发生过重大灾难性的事故,世界为此付出了15名航天员生命的巨大代价。除了美国挑战者号航天飞机爆炸造成7名航天员魂归蓝天外,与载人飞船试验训练有关而死亡的航天员有8名,其中地面模拟训练死亡1人,地面试验死亡3人,返回再入死亡4人。 航天员系统被列入我国载人航天工程7大系统之首。为了保证我国未来航天员的生命安全,在今年3月25日发射的“神舟”三号宇宙飞船的试验任务中有重要一项,就是逃逸和应急救生系统首次完全进入载人实用状态。这套系统的功能是在飞船的待发和上升段,一旦出现危及航天员生命的情况,发出指令,把装载航天员的舱体与火箭分离开来,让航天员得以逃生。在神舟三号的发射中,逃逸塔系统准时启动,全程工作正常,获得了圆满成功。“神舟”四号飞船同样安装了逃逸系统。 “逃逸塔”是确保火箭上升段时航天员生命安全的重要保障系统,技术难度很大,因此被称为载人航天必须突破的三大技术难关之一。承担逃逸系统发动机研制生产任务的就是位于西安的航天科技集团第四研究院。 为了“神舟”四号发射时确保逃逸系统正常,航天四院逃逸系统总设计师刘霓生在总装、测试过程中提出了“坚决杜绝我没在场、我没看准、我没记住的工作态度”的要求,确保每台发动机总体测试一次成功。航天四院先后突破了橡皮胶囊固化过程漏气、短线等技术难题,并派出参试队伍赴发射场现场复查,确保逃逸系统完全处于受控状态。 遥指苍穹揽“神舟” 载人航天工程7大系统之一的测控系统,主要是通过陆海基测控通信网及飞船飞行指挥控制中心,完成运载火箭、载人飞船的测控、遥测参数接收和飞船电视图象的接收以及航天员的语音通话,并对轨道舱留轨运行进行测控管理。 我国载人航天陆基测控就是以西安卫星测控中心为主体。自飞船起飞的一刻起,西安卫星测控中心就开始对火箭、飞船和留轨舱进行跟踪、测量和控制。测控中心要监视飞船工作状态,测定飞船轨道与姿态,计算有关控制参数,执行对飞船进行变轨和轨道维持等相关控制以及正常或应急返回控制计算任务,对外测数据、遥测数据以及其它各类信息进行处理,并按照要求发往北京指挥控制中心,为北京做出相应的决策提供依据。 载人航天工程启动后,西安卫星测控中心集智攻关,取得了大量科研成果。卫星测控中心开发的“试验飞船返回控制计算方案及软件”,极大地提高了地面监测系统的保障能力,使飞船在正常情况下或在各种应急情况下都能按计划返回。此外,测控中心还承担着飞船返回舱的着陆回收任务。他们开发的“飞船轨道捕获与轨道控制方案”、“载人飞船特种搜救装具研究”以及“主着陆场搜索救援辅助决策系统”等重大科研成果,在“神舟”宇宙飞船的历次发射中,都为试验提供了可靠的地面测迭支持。 “神舟”之“心”在秦岭深处开始跳动 上天之路的第一关就是运载工具。如果要问“神舟”的生命从哪里开始,当然就是运载火箭的发动机了。在距酒泉卫星发射中心千里之外的秦岭北坡,中国航天科技集团067基地受命载人航天工程运载火箭长征2F发动机的研制,研制工程从1993年正式启动。 载人航天火箭系统首先必须满足高可靠性要求,以发动机的要求更为严格。长征2F是在长征2E的基础上提高可靠性和安全性后设计改进的,但长征2F是对长征2E一级、二级发动机设计上经过上百个部位的改进,对系统的技术要求相应提高。1996年9月20日,载人航天火箭发动首次进行高空模拟点火试车取得圆满成功。 1997年3月15日,发动机在热试车中某部件发生爆炸。突如其来的事故令在场的每个参试人员惊叹了。原基地主任胡鸿福通宵达旦坚守现场,承担任务的基地11所强度试验室的科研工作人员立即开始查找原因。静强度组和振动组为了计算涡沦盘的静力强度,他们对几百张图表以及大量的数据进行仔细阅读分析,传热组加班计算温度场,气动组进行了数日的公式推导,提供热力学参数。最后科研人员对涡沦盘进行了4项改进,又进行了涡沦泵联动试验和3次整机试车。 1999年3月,载人航天火箭发动机01批次交付抽检飞行,两次热试车均获得圆满成功。当年我国成功实现了首次“神舟”宇宙飞船发射。在“神舟”四号的发射中,067基地再一次为载人航天火箭提供了高可靠的发动机,“神舟”的心脏在秦岭深处有力地跳动。 记者李华通讯员翟卫平纪会娟李林李威
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