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火箭逃逸系统可让航天员脱险 | 中继卫星将为载人航天奠定基础 |
发射前1小时工作人员将陆续撤离 |
2008年9月25日15:00,新浪网邀请航天科技集团运载火箭研究院石玉红做客嘉宾访谈间谈神七问天倒计时准备,详细讲述了从15分至0分倒计时的发射准备细节,并就大家关心的其他神七飞天问题与网友交流,以下为聊天实录:
主持人王莹:
各位亲爱的新浪网友,欢迎大家做客新浪视频,我是主持人王还有几个小时神舟七号就要发射了,在这里我们也特别请到了航天科技集团运载火箭研究院的石玉红老师,和我们一起来探讨一下,在这里和我们的网友打声招呼。
石玉红:
网友朋友们,大家好,我是航天科技集团运载火箭研究院。
主持人王莹:
您主要负责一些什么样的工作呢?
石玉红:
我们主要负责这次神舟七号发射运载火箭系统长征二号F运载火箭,我所负责的就是火箭的箭体结构系统。
主持人王莹:
那我们这个火箭整个是由几个系统组成的呢?
石玉红:
长二F火箭主要是由十个大系统组成的,像主要的箭体结构系统、控制系统、外测安全系统、遥测系统、逃逸系统、故障检测系统还有地面系统。
主持人王莹:
就像刚才我们沟通的那样,主要是火箭的一个大的框架是吗?
石玉红:
在塔架上整个看见火箭的形貌,实际上是一方火箭的架子,箭体结构是承担火箭发射飞行的载荷,驱动载荷,给箭上的仪器还有控制系统提供非常好的工作环境,安装一些仪器电缆。同时还为火箭提供发动机推进剂,整个推进剂系统是由箭体结构这一部分负责。
故障检测系统与逃逸系统
主持人王莹:
我们特别关心您刚才说的两个系统,一个是故障检测系统,还有一个逃逸系统,这两个系统都分别起到什么样的作用呢?
石玉红:
故障检测系统是这样,整个故障检测系统是针对长二F所特有的系统,大家都知道,长二F发射的是载人运载火箭,对于航天员的安全非常重要,故障检测系统主要是在发射前30分钟开始启动,主要就是监测火箭的一些重要参数,对这些重要的参数进行监测,如果这些参数影响航天员安全包括生命的这些故障的时候,出现了以后要判断出来,同时要根据它判断故障的情况发出一些指令,有逃逸系统。
国内运载火箭没有相关的系统,难度在于哪儿呢?我在判断的时候,什么参数是影响我们发射的一些重要参数,这个参数到了一个什么样的偏差范围,我就认为必须逃逸,实际上判断起来这个系统非常的复杂,而且参数确定包括参数的数值范围都是非常难的。
主持人王莹:
像美国、苏联都有载人航天飞行的经验,我们也知道,都是各国的一个机密,肯定不会有一个借鉴的作用,我们肯定是要自主去研发的,我们下面说到的就是逃逸系统,这个系统主要是起到什么样的作用?
石玉红:
逃逸系统也是长二F所特有的系统,逃逸系统实际上就是在火箭发射准备和上升段的时候,如果发现有威胁航天员的生命和安全故障的时候,启动逃逸系统保证把航天员带离发生威胁的区域,为航天员的安全返回着陆提供必要的条件。实际上就是保护航天员安全救生的系统。
主持人王莹:
在真正遇到威胁的时候,怎么发挥自己的作用呢?
石玉红:
逃逸系统实际上有一个叫逃逸飞行器组成的,逃逸飞行器大家在火箭上也看见了,有一个逃逸塔,再加上逃逸的一个可分离的头部整流罩组成的,如果发生故障的时候,刚才也说了故障检测系统发出指令,判断要逃逸,这个时候控制系统就发出指令,首先就说逃逸塔开始工作,因为逃逸塔上面有逃逸的主发动机,工作了以后,整个大家看得见的整流罩,飞船在整流罩的部位,整流罩分成两部分,一个是可分离的头部整流罩,可以从整流罩的逃逸分离面和后面发生威胁的火箭进行分离,因为逃逸主发动机是提供逃逸的动力,整流罩里边有一个上支撑机构还有一个下支撑机构,在整流罩外面,大家可以看得见,有四个像山状的翼。
主持人王莹:
就像四个小支柱一样。
石玉红:
对,逃逸的时候三个翼也接到指令,它们要展开,上支撑结构和下支撑结构仅仅抓住飞船的返回舱,然后再实施逃逸。
主持人王莹:
我们也说它是宇航员的生命之塔,不知道它是用什么样的材质构成的呢?
石玉红:逃逸塔的塔尖部分是调整逃逸飞行器的,下面的是主发动机,还有分离的发动机,由一种特殊的钢材组成的。
主持人王莹:
是不是火箭一旦升天,逃逸系统就结束自己的使命呢?
石玉红:
逃逸塔的使命主要是在发射准备阶段,一直到起飞,在大约120.4秒的过程当中,如果发生威胁航天员的故障的时候,它就启动逃逸塔工作。120秒以后如果没有发生危险和故障,在火箭飞行正常的情况下,就把逃逸塔抛掉,它的使命也就完成了。
主持人王莹:
现在宇航员在做一个负八的准备,主要包括哪些工作呢?
石玉红:
主要是发射前的准备、测试、几大系统的联合测试包括航天员系统,可能是负八个小时以前航天员要进入飞船、整个火箭系统、飞船系统联合的测试等。
主持人王莹:
八个小时的准备对于宇航员来说会不会压力特别大,他们的体能能够接受吗?
石玉红:
压力肯定是要有的,但航天员都进行了非常严格的训练,我觉得航天员的心理素质和技术能力是非常强的,是能承受这种压力的。
主持人王莹:
石老师非常了解宇航员,您和杨利伟有过密切的沟通吗?
石玉红:
在(神五)首飞的时候,我有幸到发射场参加了发射任务。航天员需要进行几次合练,很多程序通过这些合练测试来发现问题,包括各个系统的匹配关系,航天员的身体状态、心理素质等。
当天神五是上午9点多发射,航天员在进入飞船以后,我们在发控大厅里面就可以看到一系列数据,包括航天员在舱里活动的画面,还有他的心跳、脉搏、血压等。我记得当时杨利伟心跳是每分钟72下,就说明他非常非常的稳定,心理素质非常好。
主持人王莹:
您看到的航天员在舱内都做什么样的活动呢?
石玉红:
他们进到舱里以后,主要是熟悉一些操作细则,按照操作细则来完成发射准备前的各项准备工作,比如说对航天服穿着的确认等。最主要是发射前的一些操作指令,按照一个航天员的操作手册,要完成相关发射前的各种操作的程序。
主持人王莹:
肯定是和之前训练的内容还是不完全一样的。
石玉红:
对,航天员进到飞船里面,他所有的指令操作还有动作,已经完全按照那个流程走过几次,对他们来说已经非常熟练了。
主持人王莹:
这次应该是进一步熟悉备战。我们刚才提到长二F火箭,为了神舟七号的发射,提前也做了很多的改进工作。
主持人王莹:
都有哪些方面的改进?
石玉红:
火箭是航天员的座机,用总设计师的话来说,应该是航天员抬的轿子。因为飞船系统曾经把飞船比作是出嫁的新娘,所以我们也是抬着火箭系统这个新娘。神舟七号的火箭相对于神六有36项更改,其中有32项是箭上的更改,有4项是地面系统的更改,最主要的更改就是提高火箭的安全性和舒适性。比如原来火箭的振动对航天员有一些影响,这次就做了修改,还有二级的管路系统也进行一些重大更改。
主持人王莹:
就是为了他们在太空当中更舒适。
石玉红:
这项更改基本上解决了原来巴赫斯的问题,让火箭运行更平稳,更适合航天员在发射的过程中能舒适可靠的工作。
主持人王莹:
您刚才的比喻特别好,像他们的座机,这就是未来的交通工具。
石玉红:
就像我们坐汽车,也要求汽车的舒适度,如减震、降噪等。火箭在发射的过程中有一些振动、冲击包括热环境辐射等,环境非常恶劣,必须为航天员提供一个更安全,更舒适,更可靠的工具。
主持人王莹:
我听说一个说法,就是说在神舟七号发射成功以后,可能长二F就要被弃用了,是这样吗?
石玉红:
是这样。我们国家载人航天分几步走,这一次发射完了以后,我们要针对下一步的任务目标,对火箭进行更改,主要更改的是叫长二F改进型。这个改进型将是载人航天二期工程的第一步,它的推力更大,运载能力更强,将来可能要发射目标飞行器,为下一步的载人航天做进一步的准备。
主持人王莹:
还不是弃用,是基础和雏形还是长二F。
石玉红:
对,在长二F的基础上做了一些改动,使这个火箭运载能力、可靠性、安全性有所提高。
主持人王莹:
但有网友担心,因为神七发射是在晚上9:07分到10:27分,天都完全黑了,会不会影响发射的安全性呢?
石玉红:
火箭发射取决于一些箭上的遥测、外测包括高空中的环境条件,实际上天黑了以后,能见度虽然低了,但并不影响火箭的安全性。就像我们坐飞机一样,夜间的飞机、航班对它的安全性没有任何影响。
主持人王莹:
其实还是火箭本身自身的安全性来保证。我们看到一个数字,说火箭的安全性是99.7%,这是不是逃逸塔的功劳呢?
石玉红:
应该说逃逸塔只是它的贡献之一,应该说长二F火箭在安全性、可靠性上比其他长系列的火箭都要提高了。火箭有十大系统,各个系统可靠性达到了一定程度以后,才能保证整个火箭的安全性提高。在研制之初的时候,对火箭的可靠性、安全性都要制定大纲,然后安全性指标刚才你说的99.7%,这个指标分解成无数个小的指标,各个系统都有指标分配,比如说逃逸系统,安全性必须达到多少,只有各个分系统的可靠性、安全性高于总体指标,整个火箭总的指标才能保证实现。
主持人王莹:
所以当初我采访航天员家属的时候,问他们担心吗?他们都统一口径说不担心。我问为什么?他说有近10万人在保证神七技术指标的安全性。我不知道您现在是否担心呢?
石玉红:
首先我们也是对航天员家属,对我们航天工作者的信任表示感谢!应该说担心肯定会有的,毕竟在火箭发射的时候,可能会有一些个意外的情况,风险肯定存在。
主持人王莹:
这个风险指数大概有多少呢?
石玉红:
安全指标永远不可能是百分之百,在发射的过程当中是存在风险的,比如挑战号失事,航天本身就是高风险的行业。在我们平时的工作当中,把所有的担心化成实际的细致的工作。比如说火箭一旦有什么更改,就要做大量的工作。刚才提到神舟七号有36项更改,首先就要进行充分的技术论证,看更改是否可行。这个更改可能会影响相关系统,影响到总体指标,因此还需要相关各方的认可。
石玉红:
大家也算到了,这个不可能是百分之百的,这个指标永远不可能是百分之百,在发射的过程当中是存在风险的。大家也知道,包括挑战号飞机失事,大家也了解航天本身就是高风险的一个行业,这种担心实际上在我们平时的工作当中,应该说把所有的担心化成我们实际的细致的工作,我们要做很多工作,比如说在火箭一旦有什么更改的话,不是简单的说更改就改了,其实要做大量的工作。刚才提到神舟七号有36项更改,这些所有的更改是非常慎重非常严格的,比如说我首先要进行充分的技术论证,我的更改是否可行,首先论证要非常充分,按照航天专门有一个设计的要求,更改的5条标准,首先论证要非常充分。我的更改可能会影响相关系统比如说各个系统有关联的,包括对总体指标是有影响的,更改需要各方认可,我这样更改,那么相关系统都要对它进行确认,你的更改是否可行,可以更改。
主持人王莹:
为什么要改?怎么个改法?
石玉红:
对,经过各方认可了以后,还要对我的更改进行试验验证,验证要非常充分,像我刚才提到的几项重大更改,应该说是做了大量的工作,做了非常详细非常充分的,比如说环境试验、振动试验,来验证我的更改;试验验证了以后,后面还要有,审批要完备,整个更改要经过审核;最后更改要由我们的总设计师签字确认,同意更改;最后一项就是叫落实到位。更改了,也论证了,这个更改是否有效的进行落实,最后一条就是要检查落实是否到位。
主持人王莹:
非常严谨。
石玉红:
对,我们化成很细致的工作来把风险降到最低。