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央广专稿:神舟六号逃逸系统的特点


http://www.sina.com.cn 2005年10月13日14:41 中国广播网

  中国广播网专稿:神舟六号的逃逸系统从总的来说,跟神舟五号从技术上来说是完全一致的。但是为了保障航天员的安全,在神舟六号的发射的火箭上增加了一套安全装置,这套安全装置可以确保火箭在测试总装过程中,不会因为误操作而产生灾难性的后果。

  这个逃逸装置是个安全机构,所有的安全机构都是在有了问题之后它才起作用,测试和发射如果都很顺利,这套安全机构它才会扔掉。但是扔掉这套逃逸塔也不是非常简单的
,要想扔掉逃逸塔,这个尾裙必须要和逃逸塔分离,分离完之后分离发动机点火,把塔拉走,跟整流罩分开,拉走跟逃逸过程中的原理一样,一方面要往前拉,一方面要往侧面躲,所以,分离发动机点火,姿态控制发动机点火,使逃逸塔向火箭的侧前方飞行,为火箭的继续飞行创造条件。

  这套安全系统应付应急状态,没有紧急情况出现就要甩掉,是为了保证安全所必需的,是所有安全工作的一个特点,也是

火箭系统一个和重要的组成部分。

  记者:我们的逃逸系统在国际上处于什么水平?

  答:目前国际上就是美国的阿波罗和苏联的联盟号,我们的神舟号飞船,它的逃逸系统跟这两个飞船系统相比,它的原理是相似的,结构也基本差不多,由于我们的神舟号飞船的体积和重量都要大于其他的飞船,所以我们的逃逸系统所提供的推理以及它的总冲量,都大过了国外的同类系统,这就是我们的一个特点。另外,我们只一套系统各他们相比,当初那两套系统是六十年代的固体发动系统,我们的这一套用的是九十年代的固体发动系统,所以从装药的能量上,从这个

发动机的设计上的技术水平上,应该跟他们比有一个明显的提高。

  记者:火箭升空时,逃逸塔没能发挥作用,你们的心情如何?

  答:我们这个逃逸系统从研制初期,我们就知道使用概率是非常小的。但是呢,从我们载人航天国内外的经验来讲,又是离不开的。我们虽然知道他使用的概率很小,大多数情况下都是用不到的,但是我们还是兢兢业业的把它做好,只有把它做好才是完成了我们的任务,所以我感觉到,在发射成功之后不是失落而是高兴。

  记者:逃逸系统似乎不重要,是不是很容易就能造出来啊?你们的工作体现在哪里?

  答:我们说一个火箭那,它有比较主要部分,比如说运载火箭,它的动力装置,控制系统,还有飞船,这都是为了宇航员上天所必需必备的。那么安全系统他只是一种应急系统,它的性质本身决定了它在大部分的情况下,使用的概率是非常非常低的。但是呢,它又是不可缺少的。实际上在火箭上,除了安全系统以外,还有很多的系统,它或者是为了保证火箭的安全或者是为了保证其他设施的安全而增加的这些附属的部分,但又是不可分离的部分。所以每一项任务里头,既有主力军,又有从属的部分,我觉得不管哪一部分,都是不可缺少的。对此我们认识是比较深刻的,尽管每一次都处于从属的地位,应急的情况才使用,但是我们还是要把它做的只要需要,就能够完成任务,按照这样一个高标准来完成的。

  逃逸系统我们在研制过程中曾经遇到了困难,当时呢时间要求比较紧,要按时转段才能保证921工程的顺利时完成,当时我们的压力非常高,我们在第一台套以发动机研制过程中曾经出现过问题,我们只用了3个月就把这个问题解决了,这个时候我们的设计人员、工人都在不停地加班,最后按时按阶段完成了发动机的试车,转入了下一个研制阶段。

  记者:你压力最大的时候是个什么状态?

  答:压力最大还是在研制初期,这种逃逸发动机又是我们国家过去没有研制过的,能不能按照总体的设计指标生产出、设计出工作可靠,性能完全满足要求的这么个发动机,这个是非常迫切的,这个发动机能否研制成功涉及到我们整个火箭系统能否按时达到阶段的研制目的,所以呢,当时大家的压力非常大,但是我们还是把它解决了。

  记者:压力最大的时候是什么一种情况?

  答:压力最大的话就是我们失败了,我们找什么办法来解决它?当时我们就是采取了多方面的综合措施,比如说从推进剂方面想办法,比如说从绝热方面想办法,比如说从发动机的结构设计方面想办法,那么要向这些办法,都是不分昼夜的工作,要在短期间完成的话,当时我们的压力非常大,但是我们还是在很短的时间把这个问题解决了,在那个时段我们整个院从院领导到下面的工人、技术人员的话都是不分昼夜的工作,因为这个涉及到一个工程能不能顺利地进行到下一阶段,我觉得这是我们遇到的第一次困难,以后的话就是说在每一次飞行过程中的话,我们逃逸系统是没有使用的,但是逃逸系统在火箭发射时要把它顺利地分离,这又是给我们的压力很大。我们知道火箭要把飞船发射到轨道上,它要完成一系列的分离,比如说,逃逸塔的分离、助推器的分离,一级和二级的分离,整流罩的分离,船箭的分离,每一部分离都必须做到干净利索,按时间准确完成,而且不对下一步的飞行产生影响才可以,所以呢,我们这个逃逸塔的分离是非常关键的,而且逃逸塔的分离和火箭的分离是不一样的,因为我们这个逃逸塔是装在火箭的最顶部,它的分离跟后边的分离不一样,它是要把塔分离,跟后面的火箭既要分开又要让开,所以这跟一般情况下的分离有很大的差异,难度是比较大的,所以这对我们来说市第一次遇到的新问题,我们感到压力很大,后面我们看到逃逸塔的分离是非常成功的。

  第一次是神舟一号飞船的发射,可以说是逃逸塔的第一次分离,第一次运载火箭最前端的部分和运载火箭分离,过去的都是后面的东西跟前面的分离,现在是前面的东西要跟后面的分离,这个是一个新问题,能否分离它在地面上有无法考核,所以这第一次对我们来说感觉压力是最大的,这次成功地分离,对我们发射神舟号系列飞船提供了一个很好的基础,所以这个它是要通过飞行试验来考核的,在神舟一号飞船发射以前我们觉得这个压力是非常大的。

  记者:作为科技人员最开心最高兴的是什么时候?

  答:我感觉到我们最开心的时候,就是逃逸塔的分离。我参加了前面5次的发射,当到120秒的时候,我所最关心的问题就是逃逸塔的分离,当大屏幕上显示后面的火箭和逃逸塔已经分离的时候,这是我感到最轻松的时刻也是最高兴的时刻。

  记者:提到电源,好像是生活当中司空见惯的一种东西,载人飞船上的电源和民用的有什么区别?

  答:载人飞船的电源系统跟地面相比,要求要有很高的可靠性,更高的供电安全性,我们飞船从起飞前一直到在轨运行过程中,一直到落地,我们要保证飞船供电要绝对可靠。如果飞船上没有电了,那他其他系统都不能正常运作了。这样的话跟民用比呢,还是高可靠,高安全。

  记者:到底高可靠性体现在哪些方面呢?

  答:我们在设计电源的时候要保证电源在一次故障的时候呢,要保证整个飞行过程没有任何影响,在出现两次故障的时候呢,要保证飞船能够安全返回,要保证宇航员的安全。

  记者:电源一般会出现设么样的故障呢?

  答:我们的电源是个比较复杂的系统,有几种电源组成的,有提供正常飞行的电源,也有在飞行过程中提供应急飞行的电源,利用我们的控制来确保如果断电不大于20毫秒,来确保船上的计算机都能承受的范围。

  记者:飞船上的电从哪儿老的呢?

  答:从飞船的外形我们可以看到飞船有4个翅膀,这个翅膀就是发电设备,它是把太阳光呢从太阳能变成电能,传输到舱内共各个系统使用。

  记者:这次从电源方面来说

神舟六号于神舟五号相比有改善吗?

  答:从电源方面来说,神舟六号大部分都继承了神舟五号的东西,但是我们在神舟六号供电可靠性方面作了比较大的改进,来确保宇航员的安全。

  记者:可靠性体现在哪些方面?

  答:我们采取的措施,一个呢就是使用集中电源并网供电,在任何一个电源出现故障的情况下,可以确保系统工作正常,就是增加了冗余备份的措施来保证可靠性。然后呢,我们体改元器件的使用等级和质量,来保证供电的可靠性。

  记者:跟其他国家相比我们都是一样的吗?

  答:与其他国家相比,我们是结合了俄罗斯和欧洲的一些先进技术,和俄罗斯的联盟号相比呢,我们是更先进一步,同时结合了欧洲的控制技术,使我们电源的工作寿命和电源供电的品质都比较高。

  记者:飞船升空后,太阳帆板始终都在发电吗?

  答:我们这个轨道是低轨道,所以它在飞行期间呢,一段时间在光照区,一段时间在阴影区,只要他在光照区它就能发电。

  记者:但是在阴影区电从哪儿来呢?

  答:我们在光照区,太阳帆板发的电,一部分呢是直接向负载供电,另外一部分呢,我们上面有蓄电池,把它储存起来,到了阴影区呢,从蓄电池再向负载供电。

  大家都认为,电源部分没有很大的风险性,您认为电源的不可靠会给飞船造成什么危害?在以前的国内外的飞船飞行中电源出现过问题吗?

  这么说吧,电源分系统首先是非常重要的,没有电了,整个飞船什么东西都没了,这点事非常重要。所以说,不管怎么样,第一电源是非常重要。从电源本身来讲,我们的太阳帆板首先是把光能转换为电能传输进来,当然我们还有在背影区,怎么办呢?就需要靠蓄电池,蓄电池就是我们这种可充放电的蓄电池,在有光的时候把电能充进去,没有光的时候,要把电放出来,这么一套系统还是相当复杂的,因为运行的转换还是非常快,一会儿光照一会儿阴影,一会儿光照一会儿阴影,是这样的情况。

  记者:光照和阴影转换的时间是多长?

  答:在轨像我们船的高度呢,基本上就是90分钟一圈,一圈大概是54分钟是有阳光的,有30几分钟时没有阳光的。

  电源的故障情况呢,从国内外飞行器中,出现故障是最高的,据不完全统计,国外百分之三十几的都是电源方面的故障。它的故障形式模式很多,像太阳帆板是由一片一片电池片组成的,一片出现故障,这一路就没法工作了。我们的帆板一直在舱外,舱外的温度交变是非常大的,在光照区的时候,温度高达七八十度,在阴影区呢,他又降到将近负100多度。所以受环境温度交变影响要特别关注,在这方面也是故障高发的,我们在这方面也是非常注重的。很多环节,比如帆板要不断地对日定向,因为是在舱壁上的,也容易出现卡死等故障。还有空间碎片等都有可能对帆板造成伤害。

  记者:飞船在高空是怎么遥控的?

  这个可以打个简单的比方,就像我们的手机一样,我们从开始是有绳的变到无绳的,也是靠一种无线的传输设备。手机使用微波信号或者是超短波信号等等,像飞船我们同样是用这一套,我们可以用超短波的或者是S波段的等等,为什么距离那么高,到地面能够收到呢?主要靠功率,功率比手机大的多,我们搞天线的人受到的辐射比一般人要大一些。

  记者:遥控遥测的项目多吗?

  答:很多,你想想看,我们在上面随时随地的信息都是通过遥测传到地面来的,就像他的每分钟每秒钟的信息都需要向地面传,不断的在传,不断的传,遥控呢就是有何多的指令要不断地往上传,往上发,项目很多。

  记者:据你了解,神六和神五相比,电源方面有哪些改进?

  我们从神五到神六总的来讲状态变化不是非常大,我们特别关注的还是可靠性方面。从神五我们就已经开始注重可靠性,因为有人和没人的这种可靠性还是大不一样,神六我们在可靠性方面我们继续作了一些工作。这可靠性呢,包括一是长时间的可靠性,包括有寿命的可靠性的磨合,还有受环境条件包括高低温呐、力学等等这方面的我们都作了相当多的试验,就是在神六上面做的事情。

  记者:就是可靠性大大的增加了,比神五?

  答:对,我们也发现了一些薄弱环节,我们也都作了一些改进,我们发现的隐患都改了。

  推进舱说白了就是整个飞船的资源舱,整个非常要使用的电力、动力、包括热控,就是靠我推进舱提供,这个飞船是由三个舱段组成的,每个舱段都发挥自己的功能,轨道舱就相当于宇航员的生活间又是工作间,返回舱就是起主导作用的,返回的时候宇航员在里面,剩下的就是包括返回舱里面的温度啊、湿度啊包括宇航员要用的氧气啊,包括使用的各种设备电力啊,包括姿态调整的设备,都在推进舱里。它返回的时候就烧掉了,返回舱是有个耐高温的涂层,推进舱是没有的,就是神五返回时,能看到向一团火球,就是推进舱在燃烧。

  我们从事航天工作的,航天一再讲就是质量,我们强调工作一定要细致,要求严格把关,航天工程要求双岗制、复检制,双岗就是自己干完了活自己检查,然后有个二岗,属于复检,最后呢属于我们专职检验,这就是双岗制、三检制,就要求每个动作都要符合规范,整个规程不允许有任何闪失。就是操作者在操作时就要安全可靠,边上二岗始终监督他的操作,每个操作会有3个人在场。

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