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神六发射解密


http://www.sina.com.cn 2005年10月13日03:23 三秦都市报

  费聂太空如何分工

  神舟五号只有杨利伟一位乘客,神舟六号为什么要上两位航天员?他们如何分工?

  按照载人航天工程的规划,神舟飞船作为未来空间站的天地往返运输器,应该具有将多位航天员和少量货物送往空间站的功能。因此,工程为神舟飞行设计的基本状态就是多
位航天员、多天飞行,但考核要一步一步地进行,而这次的神舟六号飞行,就到了考核多人多天的时候了:作为工程第二阶段的第一次试验,这次飞行要证明多人是否能在空间进行多天的工作和生活。

  飞船操作技术训练子系统的主管设计师胡银燕说,两位航天员一起上天执行任务,需要在操作上分工配合。正常飞行状态下,航天员需要进行110多项手动操作,01号航天员费俊龙负责大部分指令的发送,与地面的通话,以及左侧手控面板和手柄的操作,02号航天员聂海胜负责右侧手控面板的操作。此外,两位航天员的工作和休息也都有分工:一人在轨道舱内进行空间科学实验操作时,另一个必须在返回舱值班;一人休息时另一人则值班。

  胡银燕说,两名航天员虽然分工不同,但对他们的技术要求是一样的。

  神六为什么要变轨

  神舟六号飞船飞行到第5圈时,在地面指挥控制中心的控制下,由椭圆轨道转变为近圆轨道。这是此次神舟六号载人飞船在轨飞行过程中一个非常重要的测控事件。在此前的神舟二号到神舟五号的4次飞行试验任务中也都对飞船实施了变轨。那么,神舟飞船为什么要变轨呢?

  据航天器轨道计算专家刘迎春博士介绍,神舟飞船与火箭分离后,进入预定轨道入轨点的高度大概为250公里,但是,由于飞船这时仍保持着较高的飞行速度,因此,它并不是在250公里高度做圆轨道运行,而是在近地点250公里到远地点350公里的椭圆轨道上运行。

  “飞船之所以要改变运行轨道,主要是为了自主应急返回,”刘迎春说,飞船变为圆轨道后,在第一、第三、第五天的运行轨迹基本是重复的,按照设计方案,在这种情况下,便于飞船返回主着陆常同时,圆轨道的自主应急返回方案相对于椭圆轨道来说,要更加便于设计。

  发射角度为什么是42.4度

  神舟六号飞船上升段飞行时间为583.828秒,把飞船送入一个椭圆轨道,前角是42.4度。为什么选择42.4度呢?

  北京航天飞行控制中心主任席政介绍说,大家会非常巧合地发现,我们的着陆场就位于42.4度左右。这样,飞船每次经过42.4度时,就通过着陆场,使飞船每天至少有一次返回的机会。如果对着陆场的精度要求不是很高的话,我们可能每天有两到三次返回机会。

  席政说,飞船的入轨轨道近地点是200公里,远地点是347公里。飞到第五圈变为圆轨道。圆轨道各个点上的重力都一样,有助于科学试验,对应急救生也特别有利。我们可以用一组控制数据,使得航天员在任何一个时刻启动,返回到地面。

  为什么要抛掉逃逸塔

  在神舟六号载人航天飞行任务中,长征二号F型运载火箭发射升空后的第一个关键动作就是抛掉位于其上部的逃逸塔。那么,在飞船的发射过程中为什么要抛掉逃逸塔呢?

  逃逸塔是位于长征二号F型运载火箭最顶端看上去貌似避雷针的装置。它是飞船发射段航天员的应急救生设施。它与上部整流罩、高空逃逸发动机、高空分离发动机、栅格翼、上下支撑支构、灭火装置和飞船的轨道舱与返回舱共同组成为有塔逃逸飞行器。

  据航天发射专家介绍,逃逸塔是在飞船发射出现危及航天员生命安全的异常情况下才发挥作用的救生设施,对于正常飞行来说是个白白消耗运载火箭推力的无效载荷。当飞船上升到一定的高度后,可以利用飞船自身的变轨发动机将飞船推离危险区,然后降落。因此,当飞船飞行到一定高度后,若运载火箭工作正常,就会按正常程序抛掉逃逸塔。

  解读神六生命之门

  航天员从返回舱进出轨道舱,是神六区别于神五的一个重要特点。因此,打开和关好返回舱舱门就成了飞行的关键。如何保证这扇“生命之门”密封可靠?飞船结构与机构分系统主任设计师陈同祥说,神舟六号飞船舱门设计了多重保险。

  第一道保险———防误开锁。舱门上的这把锁既安全可靠,又简单易操作。航天员按照设计好的动作操作,把拉手转到一个固定位置,形成解锁状态,门才能被打开。有了这道防误开锁,就不用担心意外情况发生。

  第二道保险———多道密封措施。设计师在舱门上采取了多道密封圈措施,也就是对每个密封环节都采用冗余技术,以保证关上舱门后,密封性百分百达到要求。

  第三道保险———环境模拟试验。环境模拟试验主要验证两个方面,一是失重状态下航天员开关舱门,二是舱门密封性能。处于失重状态下的航天员能使出的力气是很有限的。舱门稍微重一点,都可能影响其打开和关闭。为了让航天员在失重的状态下,使得上力气,设计人员在舱门附近为航天员设计了助力点,让航天员固定下来操作。设计中,他们曾让航天员反复进行环境模拟试验,最终达到了设计要求。

  第四道保险———快速检漏。飞船在发射前需要将舱门可靠地关上,在飞行过程中,航天员从轨道舱进入返回舱后,也需要关上舱门。那么如何检测关闭后舱门密封性能呢?设计师研制了快速检漏设备,可以在关闭舱门10分钟左右的时间内,完成舱门的密封检测,确认舱门是否关好。


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