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1.4 十年磨砺

10/20/2003/13:16
华夏经纬网

“漫漫十年磨一剑”。“921工程”从启动到“神舟”五号载人航天的成功,历经了十二个年头,这期间漫漫的历程成为我国航天史上规模最大的跨世纪工程。

为保证“921工程”的有效实施,中央决定对工程实施专项管理,由中央专委直接领导,原国防科工委负责整个工程的统一组织实施。为加强对工程的集中统一领导,成立“921工程”专项办公室——中国载人航天工程办公室,对工程实施专项管理,办公室的基本职能是:组织编制和实施“921工程”研制和建设规划、阶段计划、年度计划、负责工程技术抓总、研制和建设经费的分配,组织载人飞船的在轨管理。设立了工程总指挥和总设计师两条指挥线,建立了总指挥、总设计师联席会议制度,研究决策工程实施中的重要问题;必要时,有关工程的重大决策请示中央专委审议后实施。

921工程”第一步的基本任务有四项:一是突破载人航天的基本技术;二是进行空间对地观测、空间科学及技术实验;三是提供初期的天地往返运输器;四是为载人空间站工程大系统积累经验。这四项基本任务对我国的载人航天工程提出了很高要求。要达到这些任务目标,苏联和美国都经历了三个型号发展。苏联经历了“东方”号飞船、“上升”号飞船和“联盟”号飞船,才实现了飞船作为“礼炮”空间站的天地往返运输器的任务。美国也经历了“水星”号飞船、“双子星座”飞船和“阿波罗”飞船三个型号的发展,才有了“天空实验室”的天地往返运输器。

我国的载人飞船不仅要突破把人安全地送入太空,在那里进行生活和工作,并能安全返回的载人航天基本技术,还要开展有人参与的各种应用实验,并成为我国载人航天的第二步空间实验室的天地往返运输器,为发展空间实验室积累经验,跨越了国外几个发展阶段。

载人飞船工程由7个系统组成,分别是:航天员系统、飞船应用系统、载人飞船系统、运载火箭系统、发射场系统、测控通信系统和着陆场系统。各系统的主要任务是:

航天员系统的主要任务是选拔、训练我国第一批航天员,并在训练和飞行试验过程中对航天员实施医学监督和医学保障。在北京建设航天员选训中心,研制航天员地面训练模拟器等大型试验和训练设备,以及研制舱内航天服、航天食品和航天员的其他个人装备等。

飞船应用系统的主要任务是研制用于空间对地观测和空间科学实验的船载有效载荷。在飞船飞行试验中,进行空间对地观测、空间遥感、空间环境监测,开展生命科学与生物技术、材料科学与材料加工、空间天文与物理和微重力流体力学等空间实验,考核实验系统并进行初步试验应用,为以后空间站的应用积累经验。

载人飞船系统的主要任务是研制“神舟”号飞船,为航天员提供必要的生命和工作条件,可装载各种有效载荷,进行空间对地观察和空间科学与技术实验,保障航天员和有效载荷安全返回地面,并为交会对接、航天员出舱活动、建立载人航天第二步的空间实验室和提供初期的天地往返运输器奠定技术基础。“神舟”飞船采用轨道舱、返回舱和推进舱组成的三舱方案,额定乘员3人,可自主飞行7天。载人飞行结束后,其轨道舱可继续留轨运行半年时间,开展空间对地观测和空间技术实验,同时还可以作为空间交会对接任务的目标飞行器。

运载火箭系统的主要任务是研制满足载人航天高可靠性和高安全性要求的大推力运载火箭,能将载人飞船安全、可靠地送入预定轨道。在“长征”系列运载火箭的基础上,研制“长征”-2F运载火箭。为提高可靠性、安全性进行了多方面改进设计,火箭控制系统采用冗余技术,增加了故障检测和逃逸救生等功能。

发射场系统的主要任务是完成飞船和运载火箭的总装、测试、燃料加注等发射前的技术准备工作并实施载人飞船的发射。在酒泉卫星发射中心新建了载人航天发射场,采用“垂直总装、垂直测试、垂直运输”及远距离测试发射控制的先进测试发射模式。

测控通信系统的主要任务是完成运载火箭和飞船的测控、遥测参数接收、飞船电视图像接收和航天员通话,并对轨道舱留轨运行进行测控管理。在原有卫星测控通信网的基础上,增加建设符合国际标准体制的、可进行国际联网的S波段统一测控通信设备,形成新的陆海基载人航天测控网。

着陆场系统的主要任务是回收载人飞船的返回舱和搜救航天员。主着陆场建于内蒙古自治区中部苏尼特右旗以西、四子王旗以北地区,副着陆场建在酒泉卫星发射场以东地区。还在榆林、邯郸、遂宁等陆上多处及海上三个海域设置了飞船发射过程中的应急救生区。

921工程”的研制历时10年,共分为四个阶段进行,分别为方案阶段、初样阶段、正样与无人飞行试验阶段和载人飞行阶段。

第一阶段是方案阶段,从1992年9月工程立项开始,确定了工程技术7个系统的研制方案,完成上天产品模样的设计、生产与试验,突破了关键技术,进行工程地面设施的建设和技术改造,确定工程实施进度计划。1995年7月经中央专委批准转入初样阶段。

第二阶段是初样阶段,从1995年7月开始。主要任务是进行火箭、飞船和有关产品的初样设计、试制,掌握工艺技术,经过单机、分系统、全系统测试和各种力学、热真空、电磁环境的考核试验,检验设计的正确性和系统的协调性,确定正样产品(即要上天的产品)的技术状态。在此期间,进行航天员的选拔训练,完成测控通信主要设备的生产、安装和调试,发射场建设基本完成,具备发展运载火箭的条件。初样阶段的工作于1998年上半年基本结束,并开始了工程全系统的第一次无人飞行试验的准备工作。

第三阶段是正样和无人飞行试验阶段。从1998年上半年开始,完成上天产品的正样研制,进行无人飞船的飞行试验。此阶段共进行4艘无人飞船的飞行试验,均取得成功。1999年11月20日发射的第一艘“神舟”-1号飞船是一艘试验性飞船,这是“长征”-2F运载火箭的首次研制发射飞行试验,主要目的是考核运载火箭的性能和可靠性。利用这次机会,发射一艘不载人无人试验飞船,验证飞船关键技术和系统设计的正确性。接着又在2001年1月、2002年3月和2002年12月分别发射了“神舟”-2号、-3号和-4号,这些无人飞船均取得了成功,标志着第三阶段的圆满完成。

第四阶段是载人飞行试验阶段。2003年10月,我国第一艘载人飞船“神舟”-5号上天,标志着中国突破了载人航天技术,成为世界上能独立开展载人航天活动的第三个国家。

921工程”是我国航天史上规模最大的跨世纪工程。参加研制的单位包括中国科学院的有关研究所、航天科技集团公司的运载火箭研究院、空间技术研究院和上海航天技术研究院、信息产业部的有关研究所和总装备部的有关研究所,总共达110个研究院、所和工厂直接承担研制建设任务。航空、船舶、兵器、机械、电子、化工、冶金、纺织、建筑等领域及有关省(市)自治区的3000多个单位承担了协作配套任务。因此,载人飞船工程是一项庞大和复杂的系统工程,必须把安全性、可靠性放在首位。在工程的实施过程中,把“安全至上、可靠第一”的原则落实到载人飞船工程各个组成部分,贯穿到论证、设计、研制、试验的全过程。整个工程在党中央、国务院、中央军委高度重视和支持下,中国航天科技人员不懈努力,我国的“神舟”飞船终于把人送上天,实现了载人航天飞行并安全返回地面。在中国航天史上写下了光辉的一页。

下面,让我们一起走进载人飞船工程7大系统。

  
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