[本站记者]:周总,您作为载人航天工程的总设计师,能否给我们简要介绍一下目前载人航天工程由哪些系统组成?
[周建平]:载人航天工程是迄今为止中国航天史上规模最大、系统组成最复杂、技术难度最高的国家重点工程。目前整个系统由航天员、空间应用、载人飞船、运载火箭、发射场、测控通信、着陆场和空间实验室八大系统组成。
[本站记者]:请您介绍一下各系统的主要职能和主要任务好吗?
[周建平]:具体来说,航天员系统的主要任务是选拔、训练航天员,并在训练和载人飞行任务实施过程中,对航天员实施医学监督和医学保障。我们在北京建设了航天员科研训练中心,研制了航天服、船载医监医保设备、个人救生等船载设备。
空间应用系统的主要任务是负责载人航天工程的空间科学与应用研究。由他们研制装载在飞船舱内的各种科学试验仪器,可以进行空间对地观测和各种科学实验。
载人飞船系统的主要任务是研制神舟号载人飞船。载人飞船采用轨道舱、返回舱和推进舱组成的三舱方案。
运载火箭系统的主要任务是研制用于发射飞船的运载火箭。中国载人航天工程使用的运载火箭为长征二号F火箭,是目前国内可靠性、安全性最高的运载火箭。
发射场系统的的主要任务是负责火箭、飞船、有效载荷和航天员系统装船设备在发射场的测试和发射,并提供相应的保障条件。
测控通信系统的主要任务是完成飞行试验的地面测量和控制任务。目前研制了符合国际标准体制、可进行国际联网的S波段统一测控通信系统。
着陆场系统的主要任务是负责对飞船再入的捕获、跟踪和测量,搜索回收返回舱,搜救航天员,并在返回后对航天员进行医监医保和医疗救护。
空间实验室系统的主要任务是进一步掌握飞行器空间交会对接技术,突破航天员中期驻留、飞行器长期在轨自主飞行、再生式生保和货运飞船补加等关键技术。
[本站记者]:请问周总,神舟七号任务与神舟五号、神舟六号任务相比,在技术上有哪些创新和突破?
[周建平]:神舟七号任务主要目的是突破和掌握航天员出舱活动技术,与神舟五号、神舟六号任务相比,技术上主要要突破载人飞船气闸舱、舱外航天服和航天员地面训练等关键技术。
[本站记者]:您能具体的说一下吗?
[周建平]:神舟七号飞船在方案设计、系统研制过程中,进行了多项关键技术的攻关和突破。
一是气闸舱与生活舱一体化设计技术。轨道舱进行了全新的设计,兼作航天员生活舱和出舱活动的气闸舱,增加了泄复压控制功能、出舱活动空间支持功能、舱外航天服支持功能、出舱活动无线电通信功能、舱外活动照明和摄像功能、出舱活动准备期间的人工控制和显示功能等。
二是出舱活动飞行程序设计技术。在出舱活动飞行程序设计上,考虑运行轨道、地面测控、能源平衡、姿态控制、空间环境适应性等多种约束条件,通过合理、优化配置飞船的资源,设计出具备在轨飞行支持出舱活动的程序平台。在此基础上,根据航天员的生理条件、舱外航天服的工作状态,进行飞行期间的航天员操作项目编排并生成船上的自动控制程序,使飞船自动控制与航天员手动操作项目匹配、协调。
三是中继卫星数据终端系统设计及在轨试验设计技术。神舟七号飞船装载了我国中继卫星系统的首个用户数据终端系统,将进行国内首次天地数据中继系统数据传输试验。
四是航天产品化产品,对于促进航天科技,带动我国相关科学技术进步,发展自主创新型科技具有重要意义。
五是载人飞船3人飞行能力设计与应用技术。按照3人人体代谢指标设计,配置了环境控制设备,提供可容纳3名航天员生活和工作的空间,设计了3人指挥、操作、协同关系程序。
六是伴飞卫星释放支持。为伴飞卫星提供了释放平台和释放能力,解决了伴飞卫星释放后对飞船的安全性影响问题。
[本站记者]:请问周总,神舟七号载人飞行任务与神舟五号、神舟六号载人飞行任务相比,面临的最大困难和挑战是什么?
[周建平]:神舟七号载人飞行任务与前两次载人飞行任务相比,无论是飞行产品研制,还是任务组织实施都有不少新的特点,难度和风险是前所未有的。主要有五个特点:
一是技术跨度大。航天员由舱内活动专项舱外活动是载人航天技术的重大跨越。为实现出舱活动,必须突破飞船气闸舱泄复压、舱外航天服微机电、航天员出舱活动地面模拟训练等一系列关键技术,完成舱外航天服和飞船气闸舱的研制。在完成两次载人航天飞行后,就实施我国航天员首次空间出舱活动,技术跨度很大。
二是任务风险大。除飞船发射和返回两个风险集中的时段外,此次任务增加了在轨出舱活动这个高风险的时段。主要表现在:航天员出舱活动的相关程序,难以在地面进行全过程、完全真实的模拟演练;部分新研产品和新技术的采用,是首次进行飞行验证;此外,神舟飞船是第一次乘载3人满负荷飞行。这些都可能给任务实施带来一些新的风险。
三是航天员操作强度大。此次飞行任务中,航天员要完成对舱外航天服的在轨组装、测试、穿脱,出舱,轨道舱(气闸舱)泄复压,取回科学实验装置,返回轨道舱等操作,在失重环境下,操作时间长、强度大、自主性强,环环相扣,与前两次载人航天飞行相比有质的区别。航天员的综合素质和操作质量,直接关系到任务的成败。
四是实施难度大。为满足航天员出舱活动要求,飞行产品技术状态发生较大变化,涉及飞船227项,火箭36项;必须确保舱外航天服和飞船气闸舱安全可靠、航天员各项操作准确无误、测控通信连续稳定、飞行控制及时准确。这不仅对航天员技能水平、身体素质、心理素质和应急反应能力,而且对飞行产品质量、出舱地面支持和飞行任务的组织指挥都提出了更高的要求。此外,为确保航天员在阳照区出舱,由于发射季节的限制,飞船回收的时间有可能接近傍晚,也增加了航天员返回地面搜救等任务实施的难度。
五是参试系统庞大。此次任务是历次载人航天飞行任务中参试系统最庞大的一次,为保证出舱时段的连续测控,增加了测量船和境外地面测控站,动用了9艘船、30多架飞机;并首次进行中继卫星天基测控试验,构成陆、海、空、天的立体参试体系。
[本站记者]:请问周总,您觉得神七任务对于提高中国载人航天科技水平有什么意义?
[周建平]:实施神七任务,突破和掌握航天员出舱活动技术,是我国载人航天事业不可逾越的发展阶段,是实现我国载人航天第二步任务目标的关键步骤。中国航天员穿着我国研制的第一代“飞天”舱外航天服走出飞船,这是中华民族攀登世界科技高峰的又一非凡壮举,标志着我国高科技事业实现新的拓展。同时,实施神舟七号任务,还有力地推动了相关基础学科、应用技术以及新材料、新工艺的创新发展,对于提高国家的综合国力、科技实力和核心竞争力,具有很大的带动和促进作用。
[本站记者]:舱外航天服是本次任务的一个亮点,您能介绍一下“飞天”舱外航天服的研制过程吗?
[周建平]:神舟七号载人航天飞行任务中,航天员穿着我国研制的第一代“飞天”舱外航天服进行首次空间出舱活动。舱外航天服为航天员在太空提供生命保障、安全防护和通信保障,是航天员出舱活动的主要装备,系统复杂、高度集成,技术难度很大,安全可靠性要求很高,相当于一个小型载人飞行器。从1995年开始,我们开展了舱外航天服水升华器、活动关节、液冷服等关键技术的研究和部件研制,2004年,舱外航天服研制工作全面启动后,陆续完成了方案、初样、正样阶段的研制,并生产了飞行用和航天员地面训练用多套舱外航天服。
舱外航天服是神七任务的亮点,也是任务的难点和重点。由于我们的研制技术基础相对薄弱、技术储备比较少,同时研制周期十分紧张,研制过程中我们克服了很多困难,采取了很多实践证明是行之有效的措施。如成立了研制专家组,全过程指导并参与研制;集中国内相关专业优势单位,集智攻关;同时,加强管理,重点保障,全体参研参试人员奋力拼搏,最终保证了研制质量和研制进度。单套飞行舱外航天服产品费约3000万元人民币。
[本站记者]:谢谢周总。
载人航天工程总设计师周建平接受本站记者专访
发布日期: 2008-09-28
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(责任编辑:王楠)