神舟飛船的“變”與“不變”

宋皓薇

6月5日，神舟十四號(hào)載人飛船載著陳冬、劉洋、蔡旭哲3名航天員飛向太空，我國空間站建造階段載人發(fā)射任務(wù)首戰(zhàn)告捷?？臻g站關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證以及建造階段規(guī)劃的神舟十二號(hào)到神舟十五號(hào)飛船采用組批研制模式，技術(shù)狀態(tài)基本一致，安全、穩(wěn)定、可靠地承擔(dān)著航天員和物品天地往返運(yùn)輸任務(wù)。

那么，神舟飛船厲害在哪里，具備怎樣的“十八班武藝”呢？讓我們一起來看看。

具備空間站建造和運(yùn)營(yíng)階段的 “十八班武藝”

神舟十四號(hào)任務(wù)和神舟十三號(hào)的任務(wù)一致。在空間站關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證階段，神舟團(tuán)隊(duì)通過神舟十二號(hào)、十三號(hào)驗(yàn)證了交會(huì)對(duì)接、繞飛、長(zhǎng)期駐留、快速返回等關(guān)鍵技術(shù)?？梢哉f，神舟十四號(hào)具備了空間站建造和運(yùn)營(yíng)階段的全部技能。

神舟十四號(hào)飛船與空間站組合體交會(huì)對(duì)接載人飛船系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師鄭偉認(rèn)為，“不變”是神舟十四號(hào)載人飛船的重要特點(diǎn)。他介紹，在空間站關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證和在軌建造階段所使用的神舟十二號(hào)至神舟十五號(hào)飛船是同一批次投產(chǎn)，采用的方案一致。這意味著，飛船的技術(shù)狀態(tài)穩(wěn)定可靠。

載人飛船系統(tǒng)項(xiàng)目技術(shù)副經(jīng)理邵立民認(rèn)為，一個(gè)產(chǎn)品要走向批量研制，最關(guān)鍵的是要有比較健壯的設(shè)計(jì)。只有產(chǎn)品設(shè)計(jì)健壯、攻關(guān)項(xiàng)目見底，才能批量化生產(chǎn);批量化才能形成規(guī)模，做到管理更加嚴(yán)密，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量保成功、高效率完成任務(wù)，滿足空間站任務(wù)的高密度發(fā)射需求。

以交會(huì)對(duì)接為例。神舟十四號(hào)采用6.5小時(shí)自主快速交會(huì)對(duì)接模式，與神舟十三號(hào)完全一致。飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射入軌后將在3圈內(nèi)完成6次變軌，經(jīng)歷4.5小時(shí)到達(dá)空間站后下方大約50千米的位置，隨后途經(jīng)中瞄點(diǎn)、停泊點(diǎn)，姿態(tài)調(diào)整為垂直飛行后?？坑诳臻g站下方徑向?qū)涌凇！皶?huì)者不難。先進(jìn)技術(shù)已經(jīng)驗(yàn)證、掌握，如果任務(wù)需要，交會(huì)對(duì)接的速度還可以更快?！编崅フf。

此外，神舟十三號(hào)的6個(gè)月長(zhǎng)期在軌?？浚沧寛F(tuán)隊(duì)積累了飛控工作經(jīng)驗(yàn)。“以后我們開展在軌巡檢、進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)置都會(huì)更加成熟。”載人飛船系統(tǒng)總體主任設(shè)計(jì)師張福生說。

神舟十四號(hào)飛船自2021年8月進(jìn)入酒泉發(fā)射場(chǎng)并完成待命狀態(tài)設(shè)置以來，在發(fā)射場(chǎng)共計(jì)待命了7個(gè)月，為歷史最長(zhǎng)。其間，試驗(yàn)隊(duì)通過首次“北京-酒泉”遠(yuǎn)程發(fā)射場(chǎng)巡檢工作，確認(rèn)了飛船狀態(tài)滿足應(yīng)急發(fā)射條件，驗(yàn)證了“一船發(fā)射、一船待命”的滾動(dòng)備份模式，為后續(xù)該模式的持續(xù)應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

“如今，團(tuán)隊(duì)的理念從突破關(guān)鍵技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)楸ＷC任務(wù)可靠、保證航天員安全。放眼世界航天舞臺(tái)，神舟飛船安全性是首屈一指的。”載人飛船系統(tǒng)總體主任設(shè)計(jì)師高旭說。

變化：組批研制大不同

回顧神舟飛船的歷史，從1999年神舟一號(hào)飛天開始，十幾年的時(shí)間里，每一艘新飛船都蘊(yùn)含著探索與突破。如今，組批研制的神舟飛船看似沒有變化，研制生產(chǎn)模式發(fā)生了巨大轉(zhuǎn)變。

“以前在發(fā)射場(chǎng)80～90天完成一艘飛船的工作，現(xiàn)在45天完成兩艘飛船的工作。任務(wù)量幾乎翻倍，時(shí)間卻大幅縮短?！编崅フf。

隨著載人航天發(fā)射呈現(xiàn)出高密度、常態(tài)化、多樣化等特點(diǎn)，神舟團(tuán)隊(duì)今年要按計(jì)劃執(zhí)行兩船次返回、兩船次交會(huì)對(duì)接、三船次應(yīng)急救援待命任務(wù)，涉及神舟十三號(hào)至神舟十六號(hào)共四艘神舟飛船，還要并行開展神舟十七號(hào)、神舟十八號(hào)地面研制工作。

在本次任務(wù)中，神舟團(tuán)隊(duì)采用“北京—酒泉”兩地遠(yuǎn)程協(xié)同的科學(xué)管理模式，最大限度發(fā)揮團(tuán)隊(duì)作用，保障發(fā)射型號(hào)和出廠前型號(hào)并行研制。由載人飛船系統(tǒng)總指揮何宇帶隊(duì)完成神舟十四號(hào)、十五號(hào)飛船各項(xiàng)發(fā)射場(chǎng)工作;總設(shè)計(jì)師賈世錦留守北京抓飛控線和保障線，帶領(lǐng)后方團(tuán)隊(duì)為后續(xù)型號(hào)任務(wù)的產(chǎn)品交付、總裝測(cè)試等工作爭(zhēng)分奪秒、日夜奮戰(zhàn)。

軟性改進(jìn)與隱形創(chuàng)新不斷

組批研制的神舟飛船看似技術(shù)狀態(tài)不變，實(shí)則軟性改進(jìn)和“隱形創(chuàng)新”不少。

例如，在神舟十三號(hào)飛船返回時(shí)，返回方案由原先規(guī)劃的11圈返回變?yōu)?圈返回。經(jīng)過改進(jìn)，航天員返回時(shí)的準(zhǔn)備時(shí)間、在軌等待時(shí)間都顯著縮短，返回舒適性顯著提高，航天員回來之后也對(duì)這次快速返回表示贊賞。

“雖然產(chǎn)品設(shè)計(jì)已經(jīng)固定，但神舟飛船運(yùn)用模式還可以有很多創(chuàng)新。返回方案的變化就是典型的軟改進(jìn)，效果非常明顯，團(tuán)隊(duì)后續(xù)會(huì)在這方面繼續(xù)突破?！鄙哿⒚裾f，“此外，還有許多隱形的變化，比如對(duì)飛控應(yīng)急預(yù)案的不斷完善?！?/p>

他舉例，當(dāng)神舟十四號(hào)和神舟十五號(hào)飛船同時(shí)在軌時(shí)，飛控團(tuán)隊(duì)的原則是“有縫銜接”，即不會(huì)讓兩艘飛船同時(shí)交疊操作，在程序上切割開。但在進(jìn)行任務(wù)準(zhǔn)備時(shí)，團(tuán)隊(duì)會(huì)選擇“無縫銜接”，按照最復(fù)雜的情況做準(zhǔn)備，確保任務(wù)萬無一失。