中新網(wǎng)12月20日電 中國神舟飛船的每一次發(fā)射都受到舉世矚目,而中國何時(shí)進(jìn)行載人航天的話題更為人關(guān)注。目前,中國的神舟四號(hào)飛船仍然進(jìn)行的是不載人的試驗(yàn)型飛行,那么無人飛行試驗(yàn)到底要解決些什么問題呢?
中國的無人飛行試驗(yàn)意在破解兩大問號(hào):一,是長征二號(hào)F火箭可靠嗎?能否把乘坐飛船的航天員安全送入太空軌道;二,是神舟飛船保險(xiǎn)嗎?能否保證航天員在飛船內(nèi)正常生活、工作和安全返回!吨袊教靾(bào)》對(duì)這兩方面問題進(jìn)行了分析。
一、長征二號(hào)F火箭可靠嗎?
火箭不像電視機(jī)、電冰箱,壞了拿去修理一下還能用。因此發(fā)射載人飛船的火箭必須確保萬無一失。
中國發(fā)射神舟號(hào)飛船的長征二號(hào)F火箭,是一種推力足夠大、可靠性、安全性極其好的運(yùn)載火箭。它是在中國大型商業(yè)發(fā)射火箭長二捆(長征二號(hào)E)的基礎(chǔ)上增加了逃逸系統(tǒng)和故障檢測處理系統(tǒng)兩個(gè)新系統(tǒng)組合而成的;鸺男炯(jí)是發(fā)射率成功最高的、曾被航天總公司譽(yù)為“金牌火箭”的長征二號(hào)丙火箭。
長征二號(hào)F火箭全長58.34米,起飛質(zhì)量479.8噸,運(yùn)載能力能力為7.6噸,飛行在近地點(diǎn)飛行高度200公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)飛行高度350公里的軌道上。長征二號(hào)F火箭從1992年開始研制,1999年11月首飛成功。在歷時(shí)8年的研制過程中始終將可靠性、安全性放在首位。
該火箭廣泛采用了冗余設(shè)計(jì),提高了元器件等級(jí)和篩選標(biāo)準(zhǔn),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提高了剩余強(qiáng)度系數(shù),發(fā)動(dòng)機(jī)也進(jìn)行了提高可靠性的設(shè)計(jì);鸺目煽啃灾笜(biāo)從長二捆火箭的0.91提高到了0.97,使它成為目前中國國內(nèi)可靠性指標(biāo)最高的運(yùn)載火箭。
長征二號(hào)F火箭的控制系統(tǒng)配了備份,萬一主系統(tǒng)出現(xiàn)故障,可迅速切換到備份系統(tǒng)上保證火箭正常工作。該火箭還增加了自動(dòng)故障檢測處理系統(tǒng),這套系統(tǒng)可以在飛船待發(fā)射階段和上升階段自動(dòng)進(jìn)行故障檢測,一旦有問題它會(huì)自動(dòng)報(bào)警。
該火箭還取消了其他火箭一旦姿態(tài)不穩(wěn)便自動(dòng)自毀的功能,配備了逃逸系統(tǒng),一旦出現(xiàn)意外,它可以隨時(shí)啟動(dòng)。
到目前為止,長征二號(hào)F火箭已成功將三艘無人飛船準(zhǔn)確可靠地送入預(yù)定軌道,其可靠穩(wěn)定的飛行性能已經(jīng)得到了初步的檢驗(yàn),為中國航天員安全可靠地進(jìn)入太空提供了有力的保證。
二、神舟飛船保險(xiǎn)嗎?
中國的神舟飛船從設(shè)計(jì)的源頭上就為航天員的安全考慮得十分周全,針對(duì)航天員可能遇到的不安全因素,飛船采取了四項(xiàng)周全的對(duì)策。
1:太空臥室絕對(duì)防輻射。太空輻射是對(duì)航天員安全的最大威脅。在神舟飛船前幾次的飛行中,座艙里放置了模擬航天員,其宇航服左小腿的口袋里裝了一個(gè)劑量儀?茖W(xué)家對(duì)測量儀測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算后發(fā)現(xiàn),儀器在太空環(huán)境里工作正常,飛船艙內(nèi)受到的太空輻射劑量很小,對(duì)航天員的身體基本沒有影響。神舟4號(hào)的生命保障系統(tǒng)及相關(guān)的試驗(yàn)條件將更為完備。
2:應(yīng)急救生裝置一應(yīng)俱全。神舟飛船上安裝了自動(dòng)和手動(dòng)兩套應(yīng)急救生裝置,無論是在宇宙航行中或是在返回時(shí)發(fā)生意外,船上的救生系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng),萬一自動(dòng)裝置出現(xiàn)故障,船上的手動(dòng)系統(tǒng)完全可以“抵擋”,航天員絕不會(huì)坐以待斃。飛船的返回艙內(nèi)配備有足以保證航天員在陸上生存48小時(shí)、海上生存24小時(shí)的救生物品。返回艙里還有一套氣囊,一旦落水,3噸重的返回艙會(huì)漂在水中,等待救援。
3:特種太空椅抗沖擊。飛船升空和返回階段的加速度達(dá)到了4~5g,這時(shí),航天員會(huì)感到自己的身體“重如泰山”,連揮揮手這樣簡單的動(dòng)作都無力去做。而對(duì)于沒有受過訓(xùn)練的普通人,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)䦟?dǎo)致死亡。為減少航天員的痛苦,飛船配備了特制的太空椅,坐在上面不像坐很像躺,躺姿像胎兒在母親的子宮里蜷曲的模樣,因?yàn)檫@種姿勢使人的脊椎可以承受較大的過載,而不致受到傷害。
4:安全返回。安全返回是載人飛行的最后一環(huán),也是載人航天活動(dòng)成敗的最終標(biāo)志。經(jīng)多次試驗(yàn),科學(xué)家找到三種較好的防熱辦法,一是輻射法,飛船外面涂上銀色的抗高溫金屬層可反射掉大部分熱輻射。二是熱沉法,飛船涂層里使用耐熱、導(dǎo)熱的鈹材料,讓它們把飛船表面的余熱全部吸過來傳到熱沉材料層以解熱。三是燒蝕法,故意在飛船外面特別是飛船底部包上厚厚的可燒蝕的耐熱材料,與大氣摩擦?xí)r,耐熱材料就會(huì)一層一層地?zé)g成炭,一層層地剝落。燃燒可以消耗大量的熱能,這種“丟卒保車”的辦法可以保證飛船的安全。
中國的神舟號(hào)試驗(yàn)飛船在內(nèi)蒙古中部地區(qū)安全返回后,歷經(jīng)大氣嚴(yán)重?zé)g,底部被燒得發(fā)黑有股焦糊的味道,這就是燒蝕防熱法發(fā)揮了作用。飛船里面放置的假人,搭載的紀(jì)念郵封、各類旗幟、植物種子、胚胎細(xì)胞等物品均完好無損。
另外,神舟號(hào)飛船上1200平米的降落傘試驗(yàn)非常成功,飛船的軟著陸的功夫已經(jīng)得到了充分的考驗(yàn)。按科學(xué)家的設(shè)計(jì),飛船返回的落點(diǎn)偏差允許值一般為30公里。在前幾次的試驗(yàn)中,兩艘神舟飛船的返回精度已基本達(dá)到了設(shè)計(jì)指標(biāo)。(莊佳)