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神舟飞船副总设计师杨宏:殚精竭虑造“神舟”
    日期:2003年11月12日    字体:【】【】【
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中国空间技术研究院神舟飞船副总设计师 杨宏
  1992年初,我国载人飞船工程启动后,飞船系统研制抓总的任务,落在了我们中国空间技术研究院。在全国人民和各行业的大力支持下,在总设计师戚发轫等老专家的带领下,我们迈开了向载人航天高峰挺进的脚步。
  虽然国外早已实现了载人航天,但当时我们对飞船的认识还极为有限,更谈不上什么研制经验。我国的载人飞船从哪里起步?究竟搞一个什么样的飞船?我们研究了很久,也争论了很久。但大家始终抱定一个信念:走中国研制之路,造世界一流飞船!
  在追求一流信念的鼓舞下,我们大胆地提出越过单舱飞船和双舱飞船阶段,直接研制国际上第三代飞船的设想,并很快拿出了100多万字的论证报告。就这样,中国第一艘飞船的蓝图诞生了。
  我们研制过几十颗卫星,但飞船要上人,必须绝对保证航天员的生命安全。这对可靠性和安全性提出了极高的要求,飞船必须为航天员提供一个可以在太空生存和工作的小环境,必须确保航天员在应急情况下能够救生,还必须确保航天员能够安全返回和着陆。
  宏伟蓝图的背后是一座座难以逾越的大山。为扫清拦路虎,我们把飞船系统关键技术分解为制导导航控制、返回控制、特大型降落伞、着陆缓冲等17项核心技术,一场为时六年的攻关战,在多个陌生领域里全面打响。
  飞船制导导航控制系统,是飞船的神经中枢,没有它,飞船就不能按预定轨道飞行,更不能准确返回。当时,只有美国和俄罗斯掌握这项技术,我们从哪里入手?一时间,大家就像老虎吃天,无处下口一样,有劲使不上。
  以副总设计师刘良栋,主任设计师陈祖贵、王南华为首的科技人员敢啃硬骨头,他们搞方案、搞设计,已经到了痴迷的程度。
  一项飞船在轨道运行时,一旦发生姿态翻滚故障,便能快速重建飞船运行姿态的“全姿态捕获”技术发明,成了后来确保飞船姿态控制万无一失的“秘密武器”。
  17项具有自主知识产权核心技术的突破,为神舟飞船的初样研制奠定了基础。
  啃下了硬骨头,又遇上了新难题,新一轮的过关斩将开始了。1996年9月,飞船进行第一次电性能设备联试。就是将600多台设备;300余根电缆、8万多个电缆网节点、20多个计算机软件模块,在桌面上一个个连起来进行通电,以验证方案设计的正确性。第一次通电时,噗,烧了一台设备,再通电,又烧了一台,一连烧坏了4台。当时烧得我们心里直发虚,不知道什么原因,联试走不下去了。
  几位领导和技术人员凑到一块研究对策。一项一项排查后,终于发现烧坏设备的根源是加电瞬间,地面电源经电缆传输后产生的负脉冲在作怪。解决了电源问题,新问题又冒了出来,各分系统的设备第一次凑在一起,几乎每个系统连接时都遇到了麻烦,联试工作举步维艰。
  经过200多个日日夜夜的苦战,就在联试工作快要结束的时候,我们联试指挥江泽刚却突发脑溢血,病倒在了他的指挥岗位上,至今还没完全康复。
  9个月的奋战,联试终于成功了。这一成功,验证了我们方案设计的正确性,神舟飞船可以投产了。
  飞船研制是一项庞大的系统工程,如果没有一流的科学管理,没有系统工程的项目管理,就不可能在5年内完成5艘飞船发射并实现从无人到载人的飞跃。
  1994年,上级提出力争1998年,确保1999年发射第一艘神舟飞船的要求。为了“争八保九”,我们采取并行工程方法,同时研制四艘初样船,分别用于考核飞船力学性能、机械性能、热性能和电性能,与飞船研制配套的北京空间技术研制试验中心的建设也并行展开。从那时起,我们形成了一种制度,每个周六,都召开一次综合调度会,和总指挥一起研究解决问题,仅1998年,就召开了42次,解决了飞船研制中的2000多个问题。我们还把计划管理、技术管理、质量管理融为一体,实现管理标准化,先后制订了650多项各类标准,摞起来足有一人多高。
  一艘飞船上有10万多只元器件,哪怕丁点差错,都会带来隐患。为了让航天员坐上放心的飞船,“零缺陷、零故障、零疑点”的工作标准,已深深地烙在我们每个人心中。
  神舟一号飞船“拉大底”的故事至今还让我们记忆犹新。在神舟一号快要发射的时候,我们发现一个陀螺遥测数据异常。按说船上还有其它陀螺作为备份,只要一个工作正常就不会出现问题。这时候排除故障,就必须将组装好了的飞船拆开,拉开返回舱的底座,这就是我们所说的“拉大底”。但这样一来,就意味着发射场的工作要重做一遍,更严重的是飞船上所有的火工装置都已经装好,如有不慎,极有可能会发生爆炸。再说,返回舱底座和侧壁上安装着几百台仪器,操作空间非常狭小,几十根电缆反复拔出、插上,稍不留神,还会出现难以预料的新问题。但不拉开大底,就不能排除故障,就意味着飞船将带着疑点上天。
  强烈的载人意识驱使着我们下定决心,拉开大底排除故障。
  当时,航天科技集团公司的副总经理张庆伟亲自到试验队进行动员。按照逆操作方案,我们打开飞船底部,小心翼翼地取出了那台数据异常的陀螺。经过21天不分昼夜的奋战,神舟一号终于不带任何缺陷起飞远航了!
  2001年9月,神舟三号飞船进入发射场后不久,发现传输飞船关键指令的接插件有一个点不通。尽管我们采取的是“双点双线”设计,但神舟三号是按载人状态全系统进行的试验飞行,尽管没上人,也必须按上人的标准来要求,来不得半点马虎和丝毫侥幸。在载人航天工程指挥部的支持下,我们果断撤出发射场。
  排除故障时,我们发现这个接插件生产厂家设计的工艺缺陷,这种故障一旦显现,将会带来致命的危险。总指挥袁家军带队到厂家,对新生产的接插件逐个进行可靠性试验,还对飞船上77个同一工艺的接插件全部进行了更换。
  三个月后,我们重返酒泉,取得了神舟三号飞船的圆满成功。亲临发射场的江泽民同志高度称赞这一成功是中国航天新的里程碑。
  “一切为载人,全力保成功”!为确保万无一失,飞船上的设备,我们都进行过几十次、上百次的试验。
  为确保航天员的生命安全,我们设想了108种故障模式,设计了20多种应急救生方案,每一种模式都有对策;每一种方案,都能保证航天员随时应急返回。
  在追求完美的同时,我们尝到了成功的喜悦,也留下了许多无法弥补的遗憾。神舟二号进入发射场后,戚发轫总设计师的老伴被确诊为癌症,老伴心里很想让戚总多陪陪她,但嘴里却说:“别分心,我没事,专心搞你的飞船吧,我还等着中国航天员坐咱们自己的飞船上天呢!”可是,戚总的老伴没能等到这一天,就在神舟三号发射前,病魔夺去了她的生命!
  在家人眼里,我们可能不是一个好儿女,不是一个好父亲、好妈妈,不是一个好丈夫、好妻子。但是,为了飞船事业,我们无怨无悔。
  今年4月初,“非典”疫情在北京蔓延。由于航天员要在4月中旬进入神舟五号飞船,进行人船联合测试,为了确保参试航天员和技术人员的安全,我们实行了全封闭式工作,戴着口罩操作、戴着口罩发指令。疫情最严重的时候,也是我们测试最忙的时候,载人航天工程指挥部的领导,到现场送医送药、看望大家,让我们深受鼓舞和感动。特别是承担多项任务的上海航天技术研究院的同志,也和我们并肩作战,克服了重重困难,闯过了神舟五号研制最艰难的时期。
  今年7月22日,神舟五号发射队出征的前一天,面对国旗,我们举起右手,向祖国庄严宣誓:确保航天员生命安全,确保神舟飞船载人飞行圆满成功。用卓越造就辉煌,用成功报效祖国。
  10月16日,当杨利伟乘坐我们打造的神舟五号飞船,第一次把中国人的身影印在茫茫太空时,我们自豪地说:神舟人兑现了对祖国的诺言!神舟人没有辜负党和人民的重托!
  使命因艰巨而光荣,人生因奋斗而精彩。昨天,我们用智慧和汗水,点燃人生的火焰,实现了中华民族的千年梦想。明天,我们会用激情,再创辉煌,谱写中国人更加雄浑的飞天乐章。
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