长征2F火箭副总设计师荆木春做客新浪解读神六(3) | |||||||||
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http://www.sina.com.cn 2005年10月13日20:34 新浪网 | |||||||||
长征2F火箭副总设计师荆木春 主持人:您研制了一个火箭故障仿真系统是吗? 荆木春:火箭为了保证航天员的安全,刚才我讲有逃逸系统,还有故障检测处理系统。飞行过程中大家看到的飞行都是正常的,也感觉不到它的工作情况,其实它在内部不断进行测量,一旦火箭姿态或者它的弹道出现问题这个系统就要起作用了,所以我们管它叫故障检测处理,一旦它发现火箭出现故障就要启动火箭逃逸系统,保证把航天员带到一个安全的
这个系统怎么来进行测量?在飞行过程中什么样的故障要进行检测?我们要求你有故障要能把它测出来,但是火箭正常情况下出现一个错误动作也不行,所以在地面要进行大量设计工作,其中故障地面仿真我们也要做,仿真系统也是为了火箭设计,研制这个系统要进行大量设计计算。 主持人:您刚才提到有一些安全措施来保障航天员的安全,可以具体谈一下吗? 荆木春:安全性我讲了一下,长征2F火箭有逃逸系统和故障检测处理系统,刚才我讲过故障检测处理系统主要在火箭起飞以后看火箭工作是否正常,一旦发现火箭出现问题,比如姿态飞着飞着偏了,这时候启动逃逸系统。大家看到火箭头部有一个尖尖的东西,火箭像个铅笔一样,铅笔尖的部分我们叫逃逸塔,逃逸塔实际上上面有一些发动机,这个发动机的就是要为逃逸塔工作,这个地方还有一些栅格翼,如果火箭出现故障,逃逸塔就要工作,发动机一点火以后,就要把这一部分和后面这一部分分开,这时候火箭逃逸系统带着飞船一起脱离了故障火箭,脱离故障火箭以后都有精确的时间和弹道设计,分开飞船要把航天员带出来,最后返回舱开伞,开伞以后把航天员安全送到地面。基本程序就是这样,起飞以后每一个时间段工作模式不一样,这个就比较细了。 网友:点火发射过程中航天员是什么样的感觉? 荆木春:航天员感觉上还是很平稳的,包括神五杨利伟回来以后,我们也找他进行座谈。点火起飞这个过程,大家看到图象,起飞过程很平稳。要从各个方面都采取措施减小震动,比如航天员的座椅也要采取减震措施,航天员的感受也就像我们坐飞机的感觉。当然还有一些其它的感觉,因为我们这个火箭飞行的速度越来越快,存在一个过载问题,航天员身体受到压力越来越大,这完全是飞行速度越来越快造成的。 主持人:在点火发射过程中航天员需不需要自己有一些动作? 荆木春:如果火箭正常发射,在发射段航天员没有什么动作。 主持人:目前长征2F火箭从研发和材料来说,我国自主程度有多高? 荆木春:应该说都是我们自己设计的,当然一些燃料,元器件是进口的,但是外形和内部电子产品都是我们自己设计的。 主持人:如果神七搭载三个人或者四个人,研发需要多长时间?前景怎样? 荆木春:神舟六号完了以后,我们马上就要从事神舟七号研制、生产。载人航天办公室,国家主管部门会对计划进行编排,具体计划还没有最后出来,我们基本上按照现在的做法,比如我们研制一发火箭,从神五到神六,我们实际上用两年时间工作。我们的飞船按照设计能力来讲能载三名航天员。 主持人:您以前提出过一个逃逸实施方案,您可以介绍一下吗? 荆木春:刚才我讲了,再说技术含量太多了,举个例子来讲,我到底什么时候应该逃逸,从技术上来讲需要做大量的工作,你得首先分析火箭会出现什么样的故障,出现故障以后火箭是什么样的表现,比较通俗的讲,医生给病人看病,要用各种手段来进行诊断,比如化验、透视,火箭也是一样,火箭的故障,举个例子来讲可能最后都有一个失稳,火箭飞着飞着偏了,什么样故障会使它偏,偏了以后有可能是哪些故障模式,这些我们都要做大量的设计分析工作。 举个例子来讲,在神舟六号发射之前,我们做故障仿真的弹道计算,要算几万条飞行弹道,每个模式下在什么时间出现故障,出现故障的时间总共五百多秒,出现故障的时间不一样,最后导致的结果也不一样,我们都要把这些工作做得很充分才行。 主持人:最后回收的黑匣子记录的都是什么方面的数据?对咱们用处是不是非常大? 荆木春:这些数据主要是火箭飞行记录,比如震动、冲击等以及表现火箭环境的一些数据。我们有些数据实际上是实时传下来,火箭遥测系统,大家看到图象,图象实际上是数字式的,也就是把这个东西最后进行数据编码传回来以后再进行还原处理,一些遥测数据,火箭好多数据都是通过这些遥测数据传下来的。有些数据量比较大,这些数据实时传不下来,这时候搞黑匣子。我们黑匣子从它的范围来讲比飞机黑匣子范围比较窄一些,主要是环境的参数。 主持人:现在宇航员还在围绕地球运转,如果他从宇航舱往外看,他看到是一个什么样的景象?他看到的白天黑夜更替大概是一个什么情形? 荆木春:其实我们也都看到了神舟五号杨利伟拍摄的悬窗外图像,看到是地球一个蓝色的星球,上面有大片云层。白天和黑夜交替无非是太阳升和落,或者太阳在我们顶上就是白天,到了地球背面就是黑天。航天员这种感觉也是一样,他到了地球和太阳之间,这就属于阳光区,感觉像白天一样,到了阴面,这时候看不到太阳了,四面就是黑的了。这个过程应该是一个多小时一次,上一次杨利伟运行是21小时飞了14圈,差不多90分钟一圈,90分钟经历一个白天黑夜的转换。当然天上白天、黑天感觉和地面还不太一样,地面的白天你看什么东西,外面的景象都很清楚,到了空间,没有空气了,没有反射了,看的四面应该说只要是不是太阳的地方,好多东西都是黑的。 主持人:在这次科学实验完成之后要涉及到飞船的回收,在飞船回收过程当中,有可能会产生哪些困难? 荆木春:应该说整个载人飞行,刚才我讲分三段,发射段、运行段和回收段,应该说回收段也是一个很关键的环节,它首先要在轨道控制飞船,控制完了以后要求能够朝着地面返,往地面返回有一个轨道设计的问题,举个例子,直着往下速度太快,如果要是斜着往下大气就对它有一个弹射作用,轨道设计很关键,还有一些危险出现于黑障区,飞船返回时速度很快,与大气摩擦会产生上千度的高温,飞船附近的大气由于高温全部被电离了,这时候无线电波透不过去,出现黑障。飞船再往下速度减下来还要开伞,开伞动作比较多,大家看到是一个大伞,其实开的过程中还有很多动作,飞船落地之前,还要有一个反推,点一下火,保证更安全,每一个动作都要保证可靠性和正确性,如果控制不好,一个是回来的落区可能偏了,进来以后开不了伞,肯定要出现故障,飞船就回不来了。 主持人:天气方面的影响呢? 荆木春:肯定有影响,发射有影响,回收也有影响,风邰大了不行,另外还有其它的,比如雷雨。我们回收的着陆场就要考虑不能只用一个,我们还要有一些备用的着陆长来保证安全,比如这个地区气侯不好,我们就选另外一个地方。 网友:在火箭发射时,火箭点火之前多少秒发射过程就不可逆转了? 荆木春:这要看是怎么不可逆了,只要是在点火按纽按下去之前,要停下来还是可以的,我就不按下去。但是这个时候你停了的话,可能今天就发射不了了,就要改日了,每个进展阶段不一样,程度不一样。 主持人:我们国家是不是有这在发射之前紧急停车的例子? 荆木春:有过,我们以前有发射失败的时候,过去也有发射完了以后点火不成功的,这种情况在研究,火箭刚开始研制,科学实验肯定出现不成功或者有故障的情况。 主持人:怎样在极短时间内检测到这样的错误呢? 荆木春:刚才我讲的通过地面测试,临射前半个小时、一个小时还要给系统加电,看看一些检测参数正常不正常,如果发现异常,在事先都做了好多预案,出了问题我就有什么对策,有的是不影响,比如有的参数没有了,那我就不要了,我接着发射,有的一判断发现很关键的产品出了问题了,如果说不停下来发射肯定不行,这时候就要停下来。停下来处理时间也不一样,短时间五分钟、十分钟处理完了,还能接着发射往,如果处理不了,就得停下来几个小时。有些也出现一点火失败了,我们早期一些产品出现过这个问题。 主持人:您研究的火箭故障仿真系统的仿真度怎样? 荆木春:仿真度从衡量来讲,我们是尽量模拟火箭真实的飞行过程,有些没有办法进行模拟,有一些它的参数不一定准确,但是火箭整个飞行过程中受到气动力到底有多大,也要做实验,实验存在偏差,把这些偏差控制在允许范围内就可以了,不能太大,从设计指标认为这样的偏差是可以接受的,我就把它控制到这个范围。仿真度有多少,我觉得倒不像搞个图象仿真那样可以给它量的概念,各种偏差衡量标准是不一样的。 主持人:火箭的研发技术,我们跟国外对比是什么样的水平? 荆木春:我们现在的火箭可以发射任何轨道的卫星,比如长三D,今年四月份也发射过,可以发高轨道,几万公里的卫星我们也可以打。发射飞船,掌握载人航天技术,这是一个突破。运载能力方面,低轨道十吨以下的我们都可以做,从火箭总体技术来讲,我们现在达到的水平是这样的。国外比如俄罗斯、美国可以发射土星、阿波罗,运载能力都比较大,我们现在还要跟需求结合起来,我们搞这么大一个火箭,到底发射什么东西,有没有这个必要,这个还是和我们需求有关,它要发射飞船登月,所以它要搞那么大的火箭,我们现在没有这种需求,我们的火箭能发射飞船,这个能力就可以了。至于说研发技术,应该说我们后面还有一些其它设想,包括新一代运载火箭,现在我们也在做一些论证工作,实验工作。至于火箭一些单项技术,各有优缺点,我们的水平应该说有些部分达到了比较先进的水平。 主持人:您刚才也提到了,我们今后可能要发展一个登月的计划,这一次神舟六号也有可能是为登月计划做一个前期探索。登月计划对火箭是不是还要有一些更高的要求? 荆木春:咱们国家对登月还没有太详细的计划。大家知道嫦娥主要是探月计划,并不是送人上去。登月和探月还是不一样的,登月是要求人上去,探月是做一些科学考察、发射一些仪器上去。现在世界上大部分国家也都是发射一些探测器到月球、火星、土星等等。将来登月方式也不一样,美国人有美国人的方式,一个火箭把航天员送到太空,就往月球上飞,着陆以后再回来,其实还有一些其它的方式,这个方式我们现在也开始进行一些论证工作。 刚才我讲了对于神舟六号、神舟五号,包括火箭近期的工作,应该说第一阶段的载人航天任务已经完成了,也就是说航天员进入到地球轨道,后面还有二期工作,出舱行走,交汇对接,我们还要进行空间实验室的发射,这些工作我们想应该是一步一步来,每一次都有一些新的突破,但是也应该是一个循序渐进的过程,我们现在神舟六号像长征2F的火箭,主要也是发射载人飞船,我们管它叫天地往返运输系统,我们借此达到到送航天员上天的目的。 主持人:今天我们的提问到此结束,感谢您在百忙之中来到我们新浪网和广大网友交流有关神舟六号的一些问题。 荆木春:我也感谢广大网友。 本次聊天到此结束。 相关专题:神舟六号载人航天 |