神舟七號飛船發射升空,目送自己的“作品”一飛沖天,飛船系統總設計師張柏楠不禁思緒萬千。與張柏楠一樣,回首飛船從圖紙變成現實的一幕幕,多少科研人員眼含激動而又喜悅的淚花……
方案:神六尚未起飛,神七方案已成
時間:2004年12月至2005年4月。
地點:北京航天城
2004年底,人們還沉浸在神舟五號首次載人航天飛行成功的巨大喜悅中,中國載人航天工程已經啟動了神舟六號、神舟七號乃至更遠的計劃。
縱觀美俄載人航天發展歷程,都是先攻克飛行器空間交會對接技術,再突破太空行走難關。
中國載人航天在這一階段的路徑,則恰恰相反。這是因為,交會對接技術更難突破,需要的時間更長,載人航天工程如果太長時間沒有一次發射,飛船外的其他系統閉置時間過長,可能造成人才流失和資源浪費。
因此,中國載人航天工程太空行走和交會對接兩大難關同時推進,承載太空行走任務的神舟七號飛行需時較短而先實施。
2004年12月,中央專委正式批復載人航天第二步第一階段立項,飛船系統啟動了神舟七號飛船的方案設計和攻關工作。
2005年4月,神舟六號飛船還在發射前的測試階段,神舟七號飛船已完成了軌道艙結構方案設計報告評審。
在推進艙和返回艙變化不大的情況下,這意味著神舟七號飛船的方案已經形成了。
計劃:精細到兩年半時間每一天干什么
時間:2005年底至2006年1月
地點:北京唐家嶺中國空間技術研究院辦公樓
神舟六號飛船研制獲得了工程項目管理的國際金獎,但飛船系統科研人員仍不滿意。
飛船系統總指揮尚志帶領富有經驗的精干小分隊,對飛船的研制生產測試等后續工作進行全程策劃。
神五、神六是在前4艘無人飛船的基礎上改進而來的,神七飛船軌道艙改成氣閘艙,是個全新的產品,要重新做結構強度、振動、力學、熱真空等各種試驗。
這使做計劃時的未知因素大大增加,不僅要考慮每次試驗需要什么保障條件,要達到什么目的,還要考慮試驗失敗怎么應對。
翻開厚厚的計劃書,整個飛船系統每天干什么、誰來負責、目標是什么,都一清二楚。
讓人驚嘆的是,2008年7月10日,當神七飛船進入酒泉衛星發射場時,大家發現,這兩年半多的時間,每一天都是按計劃書上走下來的,一天都不差。
試驗:遠比想像復雜
時間:2006年初至2007年6月
地點:北京朝陽區某研究所等試驗地
科研人員經過數學仿真計算分析,認為軌道艙研制難度不會太大。而軌道艙的第一次試驗就發現一個未曾想到的難題。
按設計指標,軌道艙17分鐘之內就能從一個標準大氣壓泄壓到0.7千帕氣壓以下,滿足艙門打開壓力條件。而第一次試驗這個過程整整花去了兩個半小時,超出了任務要求。
國內各高校、研究院所真空方面的專家都被請來了,飛船副總設計師潘騰到處翻書查資料,最后大家意見趨于一致:原因在于艙內的非金屬材料在氣壓變低時大量放氣。
第二次試驗,尚志提出要全過程真實模擬太空場景,科研人員借來航天員衣服上布料放進艙內,從食堂拿來米飯模擬航天員食品,買來尿不濕倒上水模擬航天員大小便,飛船工程師賈世錦還特意買了兩個加濕器,模擬兩名航天員呼吸出的水汽……
4次試驗,持續了8個月時間。
就在這個難題解決過程中,副總設計師何宇主管的航天員話音試驗也遇到了困難。不知道為什么,航天員穿上艙外航天服后與地面話音通訊就是不通。
大家跟何宇開玩笑說,“一個副總設計師連話音這種小事都解決不了,還有什么出息。”
何宇急了。
37歲的他是新任的副總設計師,他將所有相關電路圖放在一起分析,又組織人員重新畫了一張大圖,將每一個細節挨個梳理,最后發現了設備不兼容之處,修改設計后獲得成功。
與此同時,模擬開關艙門試驗,模擬壓力差試驗等各項試驗也在同步進行。其中艙門試驗次數多達數百次。
飛船系統副總指揮金勇介紹,這一階段,所有技術難關有驚無險地一一突破了。
生產:質量質量還是質量
時間:2007年6月至9月27日
地點:全國各地各協作工廠、北京某衛星制造工廠
神七飛船上的600多臺主要設備,來自于全國各地多家工廠。副總指揮金勇說,“我們從來不把工廠當成甲方乙方的合同關系,而是當成我們的一分子,講究大團隊文化。”
飛船系統的幾個老總親自帶隊,逐家走訪,逐個座談,幫助工廠解決技術困難。
“從元器件怎么訂貨,到測試線如何部署,再到生產線建設、工藝操作,傾其所有全過程免費培訓。”金勇說,每家工廠都很感動。
一家生產制冷板的工廠,多年以來一直是飛船的配套工廠,這次產品質量沒有達標被拒收。飛船系統專門派人上門解決工廠需求,工廠主動重新投產;生產火工鎖的廠家連做三批產品都不合格,飛船技術人員赴工廠蹲點兩個多月指導生產……
2007年9月,飛船推進艙在上海某工廠出廠。返回艙、軌道艙在北京某衛星制造廠出廠,9月27日,整船生產完成。
從方案策劃階段開始,金勇的長期閉置——他們的團隊以每天早8點晚10點的作息時間,泡在試驗和生產現場長達兩年半的時間。
測試:狀態最好的一艘飛船
時間:2007年9月至2008年9月
地點:北京航天城、酒泉衛星發射中心
當神舟七號飛船壯觀地樹立在眼前,科研人員的心中不是喜悅,而是緊張。
按照計劃,去年國慶節前要進行整船加電綜合測試,如果什么線路不通,或是什么設備短路,那么,兩年半沒有一個假期的科研人員,就將失去這個他們期盼已久的國慶假期。更重要的是,神七飛船就像他們的孩子一樣,如果一出生就有瑕疵,難以讓人接受。
還好,一切正常。
從綜合測試開始,原來各自分頭工作小團隊,成為一個大的飛船試驗隊了,所有系統集中成一個大系統。
此后長達1200小時的測試,是神舟一號以來時間最長的一次測試,而整個過程也十分順利。
2008年1月,完成正式模擬飛行測試;完成3組9名航天員參加的人船聯合測試;
2月,完成整船振動和噪聲力學試驗;
3月,完成整船熱真空試驗和整船泄復壓試驗;
4月,完成飛船、地面聯合測試和人、船、地聯合測試;
7月6日,神舟七號飛船發射試驗隊出征發射場;
9月6日,飛船加注推進劑;
9月25日,神舟七號飛船以良好的狀態發射升空……
(來源:新華網北京9月25日電 記者孫彥新、徐壯志) 編輯:霍默靜