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着陆场系统总设计师侯鹰:铺就神舟回家之路


http://www.sina.com.cn 2005年10月14日11:52 人民网

  九月的北京航天城清爽怡人,在我国第二次载人航天飞行任务即将进行时,我们来到坐落在这里的北京跟踪与通信技术研究所采访。侯鹰,研究所副所长,中国载人航天工程着陆场系统总设计师,向我们介绍了第二次载人飞行任务中着陆场系统的特点和变化。

  侯鹰介绍说,着陆场系统承担着载人航天器回收和航天员救援的重任,是整个载人航天工程获得成功的重要环节。它在“神舟”六号任务中,与“神舟”五号任务时最大的不
同在于两人多天的飞行状态变化。这为着陆场系统带来了许多新的变化,在轨运行时间长使得应急返回的几率大大增加;两名航天员使得医监医保分系统需要准备的各种装备增加一倍;而由发射窗口决定的返回着陆在夜间,又给搜索救援带来了许多困难。而着陆场系统要保证各种状态下返回舱的搜索回收和航天员的搜索救援,必须事先进行大量深入细致的工作,将系统状态调整到最佳,才能从容应对各种情况。由此而造成的工作量很大,压力也与之相等。作为系统总设计师,他时刻能感到肩上那副沉沉的担子,那是职务所在,更是责任所系。

  仍然显得清瘦的侯鹰侃侃而谈,缜密的思维,富有感染力的语言,着陆场系统为“神舟”六号任务做的各种准备就在我们眼前渐渐地有了一个清晰的轮廓。

  着陆场系统和其他几个系统不同,这是中国载人航天的一个特有系统,也是历次任务中均有重大变化的系统,从无到有,边设计边改进,边建设完善。每一次”神舟”号试验任务,着陆场系统都有一个建设的重点和难点,这次也不例外。但是只要抓住了系统设计中的重点和难点,集中智慧去解决,自然就会胜券在握。

  应急情况下的搜索救援是此次“神六”任务中着陆场系统建设的重点和难点。侯鹰带领着陆场系统的总体设计人员,在这个问题上花费了最大的心血和精力。说起应急返回,侯鹰直感叹这是一个太复杂的事情,着陆场系统的最大压力也在这里。虽然从航天史来看应急返回都是一个小概率事件,但却丝毫不能掉以轻心,因为它关系着试验任务的成败,更为重要的是,它肩负着保障航天员生命安全的重任。

  应急返回又分上升段应急返回和运行段应急返回两种情况。如果是上升段

火箭发生故障导致的应急返回,返回舱有可能落到陆上的三个应急着陆区,或者溅落到海上的三个应急溅落区。侯鹰带领安振华、梁琦、李昶、宋兴学等设计人员,到陆上的各个应急着陆区了解当地的地形地貌、空中搜救力量、交通状况、后方支持医院的分布和能力等各种情况,以便在方案设计中能够根据这些情况更好地安排搜救力量,尽快地救援航天员。

  而溅落到海上,则又根据海况的不同进行不同的处理。低海况情况下出动海军救生艇和潜水员营救,而高海况情况下的返回舱打捞和航天员救援则又是海上救援的重点和难点。当初为了解决这个问题,侯鹰在以前的海上应急救生分系统主任设计师曹绍鹿的设计基础上,改进了高海况拦截臂打捞网,并在”神舟”五号任务前到海上进行了多次打捞试验,证实它能高效、快速、全自动化地完成返回舱打捞任务。

  假如飞船在轨运行期间发生故障需要应急返回,这情况就更复杂了。为保证运行的每一圈中发生问题都有一个可以返回的地方,系统设计每一圈至少有一个应急返回着陆点,每个都有不同的情况,万一发生了故障情况,是不是有必要应急返回、应该返回到哪里,首先要有正确的分析判断才能让专家进行决策。

  而在任务当中临阵磨枪,现去翻阅一大堆资料,分析是不是需要返回,比较每个点的优劣并选择合适着陆地点肯定是来不及的。应急返回是一个紧急情况,必须要快速做出正确有效的决策。

  侯鹰组织总体方案设计人员孙威、宋兴学、张新颜和李赞设计开发了一个应急搜救专家辅助决策系统,把国内国外所有的应急救生区的一应资料电子化,做成一个像电子地图一样的软件,所有对策也在里面,只要掌握轨道运行的时间和重要事件,打开这个系统马上就能清楚地知道运行轨道下方地面的情况,而且可以快速地生成一个应急搜救的方案供专家决策时参考,大大提高了效率。

  主着陆场经过这么多年的建设,又经历了五次“神舟”任务的考验,应该说没有什么问题的。可是,“神六”任务是载人状态下的夜间返回,为了在夜间实施安全快速的搜救,着陆场系统做了许多准备,给“神五”任务时就配备在搜救直升机上的红外助降系统做了一些改造,并配备了其他一些相应设备。

  他们还为主着陆场配备了一台光学实况记录设备,可以利用可见光、中波红外和长波红外工作,记录返回舱再入后的开伞过程及乘伞下降情况。既作为跟踪测量的手段之一,又能够传输返回着陆过程一系列图像。主着陆场有一台有限电扫雷达,是唯一一个可以在黑障区对返回舱进行跟踪测量的设备,有了它,我们实现了对飞船返回段的不间断的测量,它和主着陆场的USB雷达搭接起来,能将返回情况从头测到底,而北京航天指挥控制中心所接到的最后的精确测量数据正是由这两部雷达提供的。这样一来,夜间的搜救就可以做到安全前提下的快速有效了。

  对于副着陆场,侯鹰介绍说,它是主着陆场的气象备份,也就是说正常返回条件下,如果主着陆场的气象情况不能满足返回舱的着陆条件,那么就返回到副着陆场去,这同样也是正常着陆。同时它又是应急着陆到陆上应急区时重要的搜救后援力量。副着陆场的建设及搜救力量配备也是今年他们主要解决的关节点之一。

  “神六”任务中,飞船每天都有回到主着陆场的机会,而其中有三天还可以返回到副着陆常因此,系统在设计中对应两名航天员,给副场增加了一些设备。但由于副场气象备降场,设备配置就要简化一些。我们要时刻考虑用最少的投入达到最高的效益啊,侯鹰感叹。侯鹰从在北京跟踪与通信技术研究所科技处工作时就开始参加载人航天工程的相关工作,到1999年“神舟”一号任务之前,他已经全面介入了着陆场系统的设计。

  说起这么多年来的感受,侯鹰激动地说,中国人起点高,技术跨度大,载人航天工程从启动到现在也不过13年的时间,在“神六”任务中,航天员就要进入轨道舱工作了,真正是每一次任务在技术状态上都有新的突破。载人航天工程本身又是一个大协作的工程,专业、技术、人员等等方面共同努力,才在这么短的时间里造就了中国人飞天

神话的真正实现和这种飞速的发展。着陆场系统更是这样一个全国大协作的系统,参与的人数恐怕要以十万计。光是为了应对上升段那十分钟里的应急返回,就有6条船、多家后方支持医院、几支空中搜索分队等参加。而他们投身在其中,不计名利,不讲价钱,同样体现了万众一心同举航天的精神。

  交通部救捞局的“德意”轮是每次为了上升段应急返回工作航行最远的船,而且它所在的海域海况是最不好的,这个季节一般都是六级以上海况。它们花费九天时间劈波斩浪到达预定海域,当那十分钟的警报解除之后,它们再在大风浪里颠簸九天时间返回港口,可每次任务他们都主动要求到最艰苦的那个海域去。“他们可比我要苦得多啊1侯鹰真诚地说。

  他们的精神感动着侯鹰,也时时激励着他殚精竭虑为着陆场系统的更加完善而努力。他说,国家花了那么多钱,航天员把生命安全都交到了我们手上,我们怎么能不用冷静、清醒和沉着完成这个光荣的任务!此次“神六”任务中,侯鹰同样在北京中心的任务联合指挥部负责应急搜救组织指挥工作。“神五”时的情景还历历在目,那时,他脖子上挂着两块秒表,一边计算着时间,一边一个圈次一个圈次地通知各应急区解除任务,那整整21个小时他就没有合过眼。而此次可是五天啊,同样每一圈次都有可能发生应急返回,他同样要每时每刻关注应急情况。为了让自己在任务时有一个好身体扛下这五天的重任,侯鹰每天晚上九点钟出去跑几千米,雷打不动。

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