中新網(wǎng)10月17日電 據(jù)人民日報報道,中國總裝備部副政委,中國作家協(xié)會會員朱增泉日前對中國載人航天工程總設(shè)計師王永志進(jìn)行了訪談,請他就一些人們所關(guān)注的問題發(fā)表了見解。在接收采訪時,這位國際知名的航天科學(xué)家表示:中國載人航天發(fā)展大思路是跨越式發(fā)展,雖然跨越是從追趕開始,但中國的載人飛船并沒有“抄襲”其他國家。下面是這次訪談的實錄。
大思路是跨越式發(fā)展
朱:王總,中國載人航天“首飛”獲得圓滿成功,舉國歡慶,舉世矚目。你作為總設(shè)計師,我想請你談一個問題:我國載人航天工程有什么主要特點?有哪些中國特色?為什么要請你談?wù)勥@個問題呢,因為國外有的輿論認(rèn)為,中國載人飛船“基本上是在模仿美國和俄羅斯的設(shè)計”,是這樣嗎?
王總:好吧。我理解你的意思。我首先說明兩點:第一,中國載人航天工程是一個龐大的系統(tǒng)工程,它完全是依靠我國自己的力量獨立自主完成的。第二,我們搞載人航天工程是一個很大的隊伍,大家都付出了艱辛勞動,許多人都做出了很大貢獻(xiàn),不是我一個人的功勞。
朱:王總豁達(dá)大度。
王總:下面談?wù)}。關(guān)于中國載人航天工程的一些特點,可以從我參與這個工程的論證決策過程說起。1992年1月8日中央專委會議上,明確了一個前提:中國載人航天以飛船起步。1月17日,指定我為中國載人飛船工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性論證組組長。1992年9月21日工程立項后,正式任命了4位工程負(fù)責(zé)人:總指揮丁衡高,副總指揮沈榮駿、劉紀(jì)元,我是工程總設(shè)計師。從那時起,我一直是中國載人航天工程的技術(shù)負(fù)責(zé)人,對中國載人航天工程的許多獨創(chuàng)性,我有切身體會。
朱:中國載人航天以飛船起步,是不是相對航天飛機(jī)而言?
王總:是的。中國載人航天工程的起點究竟定在哪里?一種意見是從飛船起步;另一種意見認(rèn)為,能不能把起點再抬得高一點?最后中央批準(zhǔn),根據(jù)中國國情,還是以飛船起步更為合適。但是,以飛船起步,也面臨一個40年差距問題。我們1992年開始論證的時候,預(yù)計經(jīng)過10年努力奮斗,到2002年我們的飛船可以上天。但是,到2002年的時候,前蘇聯(lián)第一位宇航員加加林上天已經(jīng)41年了,美國宇航員也上天40年了。當(dāng)時就考慮一個問題,如果我們再去搞一艘和俄羅斯40年前同樣水平的飛船,它能極大地增強(qiáng)我國人民的民族自豪感嗎?
朱:你們這些中國航天科學(xué)家們恐怕也不甘心啊。
王總:可不是嘛!加加林40年前就上天了,全世界都轟動。如果我們40年后再搞出一個同加加林乘坐的飛船差不多水平的東西,我們還能有激情嗎?
朱:你這句話就充滿了激情,充滿了愛國主義的激情。
王總:這樣,我們就給自己出了一個難題:怎樣才能有所跨越,有所創(chuàng)新?怎樣才能在人家的飛船上天40年之后,我們搞出一個飛船來還能讓中國人民感到自豪,還能壯了國威、振了民心?這對我是一個挺大的壓力。當(dāng)時,行政領(lǐng)導(dǎo)小組在研究這個問題,我們技術(shù)線也在思考這個問題。
朱:這是你們當(dāng)年在論證決策過程中遇到的第一個重大問題。
王總:經(jīng)過幾次討論,最后歸納起來,我們對中國載人航天工程提出的總體要求是:必須在確保安全可靠的前提下,在總體上體現(xiàn)出中國特色,體現(xiàn)出比前蘇聯(lián)和美國早期飛船的技術(shù)進(jìn)步。中國特色必須體現(xiàn)在總體上,不是體現(xiàn)在某個局部上。如果體現(xiàn)在某個局部上,例如體現(xiàn)在計算機(jī)進(jìn)步上,這個比較容易做到。
朱:今天的計算機(jī)水平肯定比加加林時代高得多。
王總:我們要的是在總體上體現(xiàn)出中國特色,體現(xiàn)出技術(shù)進(jìn)步。我們的大思路是要跨越式發(fā)展。1992年9月21日黨中央做出了重大決策:我國載人航天工程分三步走:第一步,發(fā)射兩艘無人飛船和一艘載人飛船,建立初步配套的試驗性載人飛船工程,開展空間應(yīng)用研究。第二步,在第一艘載人飛船發(fā)射成功后,突破載人飛船和空間飛行器的交會對接技術(shù),發(fā)射一個空間實驗室,解決有一定規(guī)模的、短期有人照料的空間應(yīng)用問題。第三步,建造20噸級的空間站,解決有較大規(guī)模的,長期有人照料的空間應(yīng)用問題。黨中央那次重要會議后,第一步工程正式立項,簡稱“921工程”。它要完成四項基本任務(wù):一是突破載人航天基本技術(shù);二是進(jìn)行空間對地觀測、空間科學(xué)及技術(shù)研究;三是提供初期的天地往返運輸工具;四是為空間站工程大系統(tǒng)積累經(jīng)驗。
朱:你的思路都是從宏觀上考慮問題,這就是總設(shè)計師的工作特點吧?
王總笑道:在我這個層次上,必須首先從宏觀上理清思路,確立前進(jìn)目標(biāo)。如果我天天去編軟件,那我就失職了。編軟件不是我總設(shè)計師的職責(zé),我要從宏觀上解決比這更重大的事情。跨越式發(fā)展這篇文章靠誰去做呢?首先要靠制定方案的人。我是論證組的組長,后來又擔(dān)任工程的總設(shè)計師,這個責(zé)任對我來說是義不容辭的。各大系統(tǒng)的主要技術(shù)方案我得提出來;或者由別人提出來,我得綜合,把它肯定下來。我是管總體的,中國特色要從總體上去把握、去體現(xiàn)。這是我主持這個大工程的重大責(zé)任,也是一種很大的壓力。腦子里一直在考慮,怎樣才能在人家的飛船上天40年之后,我們做出一個飛船來還能振奮人心呢?不能讓人家說:“啊唷,這不是蘇聯(lián)的那個飛船嘛,搞出那么個玩意兒啊?”如果在我的主持下,國家花了這么多錢,結(jié)果搞出那么個玩意兒來,不是讓人泄氣嗎?在這一點上,整個設(shè)計隊伍都有壓力。
朱:今天回過頭去看,這樣的壓力反過來變成了追趕和超越的動力。
王總:是的,我們就是要跨越式地發(fā)展,要搞出新意來。我作為搞頂層設(shè)計的人,責(zé)任更大,壓力也挺大。我們能搞出一些什么樣的中國特色呢?當(dāng)時確定的目標(biāo)是:我們起步雖晚,但起點要高。我們要跨越式地發(fā)展,迎頭趕超。我們必須達(dá)到這樣一個目的:我們的飛船一面世,就要和人家搞了40年的飛船基本上處在同一個檔次,能夠和它并駕齊驅(qū),一步到位,甚至某些局部還可能有所趕超。
朱:這就叫雄心壯志。看來,沒有這種豪情,沒有這種雄心壯志,就別想搞出中國飛船來。
跨越從追趕開始
王總:拿誰作為趕超目標(biāo)呢?在世界上,近地軌道載人飛船搞得最好的是俄羅斯。從前蘇聯(lián)開始,到去年為止,俄羅斯飛船已經(jīng)載人飛行92次,現(xiàn)在可能已經(jīng)達(dá)到百次了。再加上它的運貨飛船,飛行次數(shù)就更多了。俄羅斯飛船的性能最可靠,使用時間最長,使用效果最好。美國的飛船只用幾次就不用了,完成試驗任務(wù)以后再沒有用過。直到今天,越看越覺得俄羅斯的飛船有它的優(yōu)越性。所以,我們就拿它作為趕超目標(biāo)。
朱:俄羅斯飛船從前蘇聯(lián)搞到現(xiàn)在,是第幾代了?
王總:前蘇聯(lián)的第一代飛船是加加林上天用的“東方”號,第二代是列昂諾夫出艙活動用的“上升”號,第三代是“聯(lián)盟”號。后來“聯(lián)盟”號又經(jīng)過了兩次改進(jìn),這就是“聯(lián)盟—T”和“聯(lián)盟—TM”。它經(jīng)過了三代加兩種改進(jìn)型,相當(dāng)于第五代飛船了。應(yīng)該說,俄羅斯的飛船技術(shù)是越來越完善、越來越成熟、越來越先進(jìn)了。
朱:我們趕超的是俄羅斯第幾代飛船?
王總:我們在1992年論證的時候,瞄準(zhǔn)的趕超目標(biāo)就是當(dāng)時最先進(jìn)的俄羅斯“聯(lián)盟—TM”飛船,這是俄羅斯第三代飛船的第二種改進(jìn)型,相當(dāng)于第五代飛船,當(dāng)時它是世界上最先進(jìn)的飛船。要知道,俄羅斯是搞了30多年,對飛船技術(shù)不斷改進(jìn)和完善,才走到“聯(lián)盟—TM”這一步的。我們把“聯(lián)盟—TM”作為趕超目標(biāo),力爭一步到位,趕上它的先進(jìn)水平。
朱:“聯(lián)盟—TM”有什么主要技術(shù)特點呢?
王總:第一,它是三座飛船,一次可以上3個人。第二,它是三艙飛船,有三個艙段。它同加加林上天用的“東方”號和列昂諾夫出艙活動用的“上升”號相比,除了推進(jìn)艙、返回艙外,又多了一個生活艙,航天員在太空的舒適性大大提高。飛船入軌以后,航天員可以解開身上的各種束縛帶,到生活艙里去自由活動。此前的飛船,航天員只能在狹小的返回艙里待著,舒適性不行。后來貫徹以人為本的設(shè)計思想,多了一個生活艙,使航天員在太空有了一定活動空間,可以把腰伸直了,可以活動了,這是“聯(lián)盟—TM”的一大特點。第三,它功能齊全,技術(shù)先進(jìn)。在“聯(lián)盟—TM”生活艙前頭,有一個對接機(jī)構(gòu),可以和空間站對接。也就是說,它可以往返于地面和太空之間,成為天地間的運輸工具,用它來回運人、運東西,為空間站接送宇航員,運送補(bǔ)給物資。如果沒有這樣完善的天地往返系統(tǒng),空間站就沒有支撐了。“聯(lián)盟—TM”的這些先進(jìn)功能一直用到今天。第四,從“聯(lián)盟”號開始增加了逃逸塔,有了救生工具。過去加加林坐的“東方”號和列昂諾夫出艙用的“上升”號都沒有逃逸塔,沒有救生工具,一旦出了事就毫無辦法。當(dāng)時只有低空彈射座椅,它只有在低空馬赫數(shù)很低的情況下才有用,馬赫數(shù)高到一定程度,人一彈出來馬上會喪命,所以它實際上不能救生。“聯(lián)盟”號增加了逃逸塔,在待發(fā)段、低空、高空,一旦出事,它都可以救人了。“聯(lián)盟”號出過兩次事,都把人救出來了,顯示了它技術(shù)上的先進(jìn)性。總之,“聯(lián)盟—TM”功能齊全、系統(tǒng)完善、技術(shù)先進(jìn)、性能可靠。所以,我們就瞄準(zhǔn)它來干,爭取一步到位,這就是在總體設(shè)計上體現(xiàn)出來的跨越式發(fā)展。
朱:人家搞了40年才達(dá)到的水平,我們一步追趕到位,是非常了不起的跨越。
王總:我們的飛船一起步就搞三艙方案,剛開始我們內(nèi)部也有不同意見。有人曾覺得三艙不如兩艙簡單、保險,因為兩艙好做,加上第三艙就復(fù)雜多了。當(dāng)時要統(tǒng)一大家思想還挺難。
朱:看來你是主張迎難而上的。
王總:由我主持向中央專委寫的論證報告就是三艙方案。可是,方案復(fù)審過程中,意見不一致,天天吵啊,老是定不下來。這怎么辦呢,我心里挺著急。最后航天部領(lǐng)導(dǎo)決定成立一個五人專家小組,把決定權(quán)交給了五人小組,說是“他們定啥就是啥”。
朱:集中了航天界的五位權(quán)威嗎?
王總:是啊。組長是任新民老總,因為他是可行性論證的評審組組長。大家經(jīng)過一段準(zhǔn)備,任老總主持五人小組開會討論,讓大家表態(tài)。結(jié)果,四位組員的意見是兩票對兩票,二比二。這怎么辦呢,任老總就很難表態(tài)啦,就說:“這事今天就到這里,再等等。”就這樣放下了。后來任老總也不開會了,在會外投了我一票,同意搞三艙方案,支持了我一把,我挺感激他的。
朱:好事多磨啊!
王總:最后確定搞三艙方案,我是挺高興的。所以說,要趕超三四十年差距,要想一步到位,也不是很容易的事。當(dāng)然,搞工程嘛,不能說誰的思路一定比誰的思路好,多種途徑都可以達(dá)到目的,并不是只有一條路子可走。問題是側(cè)重什么,選擇什么。
朱:你剛才談到,三艙方案是俄羅斯“聯(lián)盟—TM”的先進(jìn)性之一,我們的飛船也搞三艙方案,這里面的中國特色和技術(shù)進(jìn)步又體現(xiàn)在哪里呢?
王總:我們的三艙方案是有自己特點的。我們的三艙,最前頭是軌道艙,中間是返回艙,后頭是推進(jìn)艙。推進(jìn)艙外國也叫設(shè)備艙,里面有發(fā)動機(jī)的推進(jìn)劑儲箱,有各種氣瓶,氧氣啊,氮氣啊,都在后頭這個艙里。推進(jìn)艙不是氣密的,返回艙和留軌艙有航天員活動,所以必須氣密,要供氧的。我們同“聯(lián)盟—TM”的最大不同,就在前頭那個軌道艙。我們在軌道艙前頭還有一個附加段,俄羅斯是沒有的。要說趕超和跨越,這個多功能的軌道艙應(yīng)該是趕超和跨越的主要標(biāo)志。
朱:我一下子還弄不懂,你能否具體介紹一下?
王總:我剛才不是說,我們的載人航天工程是一個前提、兩個體現(xiàn)、要完成四項基本任務(wù)嗎?一個前提就是以飛船起步;兩個體現(xiàn)就是體現(xiàn)中國特色和技術(shù)進(jìn)步;四項基本任務(wù)我就不重復(fù)了。我堅持一上來就搞三艙方案,主要是考慮到同第二步發(fā)展目標(biāo)相銜接,這是追趕和超越的關(guān)鍵所在。要追趕,要跨越,就必須在實施第一步時考慮到第二步、第三步。我當(dāng)時考慮的問題是,我們的載人飛船一旦打成之后,能夠留下一個初步的天地往返系統(tǒng)。只要對它稍加完善,它就是一個天地往返運輸工具,可以直接向空間站過渡,到時候就不必再單獨立項為解決空間對接技術(shù)搞一個獨立工程了。如果先搞兩艙,那就得在兩艙搞成之后再干一次,再立項,搞三艙對接試驗,解決天地往返運輸問題。我這樣搞三艙方案,一次就完成了,一步到位了。
朱:什么叫跨越,連我這個外行也聽懂了。
跨越“猴子階段”
王總:我們的載人航天工程搞跨越式發(fā)展,還有一個體現(xiàn),就是不做大動物試驗。
朱:什么叫大動物試驗?
王總:就是在飛船里面先放一個猴子什么的,打上去試驗,看它能不能存活。我們沒有搞這一步,把它跨越了。
朱:是啊,人們總是把飛船同猴子聯(lián)系在一起。我們的“神舟”一號無人飛船打成以后,不少人見了我都問:“里面放沒放猴子?”有的人干脆問:“里面的猴子死沒死?”從“神舟”一號一直問到“神舟”四號,都在關(guān)心我們的飛船里面放沒放猴子。
王總:中國載人航天工程不做大動物試驗,理由是什么呢?你想想嘛,到我們的飛船上人的時候,俄羅斯宇航員已經(jīng)上天40多年了,美國宇航員也上天40年了。我們論證的時候,美俄兩家已經(jīng)有上百人上過天了。到2001年底,世界各國的航天員已經(jīng)有426人上過天了。要講人次那就更多了,到2002年8月已經(jīng)有906人次上過天了。最多的一位宇航員已經(jīng)上天7次了。男的上去過,女的上去過,而且這些人上天回來都生兒育女,一切都正常。歲數(shù)最大的77歲都上去了。在太空時間最長的達(dá)到兩年零17天15小時。人能不能適應(yīng)升空和返回段的過載,能不能適應(yīng)飛船在軌運行時的失重狀態(tài),這些問題都已經(jīng)有了明確結(jié)論了,能行,沒問題。難道我們還需要從頭做試驗,看看人進(jìn)入太空行不行?顯然沒有這個必要了。要是連這一步都不敢跨越,我們豈不是只能永遠(yuǎn)跟在別人屁股后面亦步亦趨嗎?人家干啥,我們也得干啥。人家先打上去一只狗,我們也得先打一只狗。他們先打一個猴,我們也得先打一個猴。他們再打個猩猩,我們也得打個猩猩。這實在沒有必要。
朱:你講得好,不能墨守陳規(guī)。
王總:但是,人家的飛船上人行,并不等于我們的飛船上人也一定行。問題在于我們飛船艙內(nèi)的生命環(huán)境是不是可靠,它必須保證航天員的生存條件。特別是艙內(nèi)的供氧怎么樣,溫度、濕度、大氣成分、大氣壓力怎么樣,都得有保證。我們的艙內(nèi)條件究竟有沒有保證,必須經(jīng)過嚴(yán)格試驗。怎么試驗?老辦法就是做大動物試驗。
朱:先上猴子,先叫猴子做給人看。
王總:我們對上猴子的辦法也進(jìn)行過分析,實在不怎么樣。據(jù)說,中國最聰明、最好訓(xùn)練的是云南的猴子。有人主張從云南買一批猴子回來訓(xùn)練。這就要搞動物飼養(yǎng)房、動物訓(xùn)練室。一算賬,建一個獼猴飼養(yǎng)房就得3000萬。其實猴子也不是很好訓(xùn)練的。飛船升空,有過載,有噪聲,它一過載,一受驚,一害怕,不吃不喝怎么辦。我們的飛船按設(shè)計可以在太空自主飛行7晝夜,如果猴子7天7夜不吃不喝,下來它死了,這算誰的賬?究竟是飛船的問題,還是猴子自身的問題?很難說得清楚。反倒會給航天員增加思想負(fù)擔(dān),有顧慮了,不敢上了。另外,用獼猴也不能完全模擬出人的生存條件來,因為猴子的最大代謝能力只有人的1/6,對氧的消耗很慢。我們的飛船返回艙設(shè)計的是3名乘員,如果要模擬出3個人的生存條件,那就得用18只猴子,返回艙內(nèi)也裝不下啊(笑)。
朱:要是18只猴子上天,真是大鬧天宮了。
王總大笑:可不是嘛!只能上一個猴、兩個猴,這樣消耗氧的速度很慢,艙內(nèi)自動供氧的系統(tǒng)一下子啟動不起來,得到的試驗結(jié)果也就不太真實。
朱:那么,我們用什么辦法來檢驗艙內(nèi)的生存環(huán)境呢?
王總:我們用一臺代謝模擬裝置來檢驗,讓這臺科學(xué)儀器像人的呼吸一樣,消耗氧,排出二氧化碳,然后再用另一臺設(shè)備把排出的二氧化碳吸附、轉(zhuǎn)化。根據(jù)上幾個人、上多少天,把氧分壓消耗到下限,這臺儀器的氧傳感器就會敏感到,自動補(bǔ)氧,補(bǔ)到上限。我們利用無人飛船連續(xù)試驗了幾次,模擬3個人飛行7天,供氧情況非常好。所以,我們就下決心跨越大動物試驗階段。直到去年,有些不太了解情況的人還通過領(lǐng)導(dǎo)向我傳話,說美蘇兩家都是先做大動物試驗,你怎么一下子就把人弄上去啊,是不是風(fēng)險太大,要不要先做大動物試驗啊。我告訴他們,沒有事,沒有風(fēng)險。我給他們講了上面這個道理,他們一聽,哦,那可以。我們總得學(xué)會創(chuàng)造性地前進(jìn),不能永遠(yuǎn)跟在別人屁股后面走。否則,我們啥時候才能趕上人家,40年的差距啥時候才能縮小?
朱:聽了你這一段生動的講述,我覺得這里面有一個人類文明的繼承和創(chuàng)新的關(guān)系。人能不能上太空,美蘇兩家試驗過不知多少次了,我們沒有必要再從頭來過。后人的實踐活動中從來都會包含前人的經(jīng)驗,就像中國古人發(fā)明的火箭為人類搞載人航天提供了最重要的啟示一樣。但是,繼承中又必須有所創(chuàng)造,有所發(fā)明,有所突破,才能有所超越。正是這種繼承和創(chuàng)新的結(jié)合,形成了我國載人航天工程的許多獨特做法。
王總:我們用我們的辦法干,不用猴子,直接上人。
朱:打個比方,猴子變?nèi)耍瑥呐佬械街绷ⅰN覀儾辉倥佬辛耍幌伦又绷⑵饋砹恕?/p>
軌道艙的妙用
王總:中國載人航天的另一個重要特點,就是突出了空間應(yīng)用。我們搞載人航天,不僅是為了在政治上產(chǎn)生重大影響,而是必須拿到實實在在的效益,這一點也是中國特色。
朱:我國載人飛船獲得圓滿成功,必將極大地增強(qiáng)全國人民的民族自豪感,增強(qiáng)民族凝聚力,這就是重大的政治意義,也是重大的社會效益,它對我們各方面的事業(yè)都會產(chǎn)生推動和促進(jìn)作用。
王總:是的。但是,我們沒有停留在這一點上,我們還要得到實實在在的效益。我們的實效體現(xiàn)在哪里呢?就是飛船上那個生活艙,我們叫它軌道艙,它實際上是個多功能艙。俄羅斯的“聯(lián)盟”號飛5天之后,3個艙一起返回,先把前頭的生活艙分離掉,在大氣層燒毀了。接著又把后頭的推進(jìn)艙也分離掉,也在大氣層燒毀了。它只有返回艙是帶防熱層的,人在里頭坐著不燒毀,回收了。“聯(lián)盟”號的生活艙只用5天就報廢了,我們“神舟”號的軌道艙要在軌道上再飛半年,用它做科學(xué)實驗。我們很多空間應(yīng)用和研究項目都在軌道艙內(nèi),等于發(fā)射了一顆科學(xué)實驗衛(wèi)星。兩三噸重的東西,把它推到8公里的速度,送上軌道,那是付出了巨大代價的。所以不能隨便把它燒了,讓它留軌運行,作為一個試驗艙來利用。這樣,我們就可以額外得到大量的科學(xué)實驗數(shù)據(jù),非常寶貴,這也是對社會很大的回報。
朱:這是一舉多得。
王總:我們把軌道艙留在軌道上繼續(xù)飛,也是為下一步研制工作做準(zhǔn)備。什么東西適合放在空間站上,什么東西不適合,在軌道艙上做了許多試驗。這樣一來,也為中國科學(xué)院帶起了一支搞空間科學(xué)和空間應(yīng)用研究的隊伍,他們的研究工作不再是從理論到理論,而是已經(jīng)介入到工程研究里去了。這十幾年積累的東西是很可貴的,它為將來大規(guī)模的空間應(yīng)用準(zhǔn)備了技術(shù)基礎(chǔ)、人才基礎(chǔ)。我們在搞第一步的時候,就考慮到后面幾步,叫做“步步銜接”。我們的飛船一起步,就要讓它和后面的工程一步一步銜接起來。也就是說,我邁出左腳,不僅僅是為了向前跨進(jìn)半米,同時也是為了向前邁出右腳找到一個支點。
朱:精彩!走一步看兩步、看三步,步步銜接,這盤棋就下得越來越精彩了。這樣一來,實際上把幾個發(fā)展階段的間隔縮短了,追趕40年差距的時間也縮短了。
王總:這樣,我們的載人航天工程就可以一步一步往前走。我們把軌道艙留在軌道上繼續(xù)飛,還有另一個更重要的目的,就是下一步要利用它搞太空交會對接。前蘇聯(lián)和美國,交會對接試驗都做過5次。因為如果不解決太空交會對接技術(shù),航天員就無法來往于天地之間,就不能搞空間站。所以,搞空間站之前,非得在技術(shù)上解決交會對接不可。能對接上,人能進(jìn)到空間站里去,還要能退出來,能回來。這一關(guān)非過不可。所以,前蘇聯(lián)和美國載人飛船成功后,都很快做了交會對接試驗,各做了5次。試驗成功了,然后才敢發(fā)射空間實驗室,才能建立空間站。美蘇兩家的交會對接試驗是怎么做的呢?先發(fā)射一艘飛船到軌道上,緊接著再發(fā)射另一艘,與它同軌,然后前面一艘掉頭,后頭一艘同它對接上。然后再撤下來,再一個一個返回。發(fā)射第二艘的動作非得快不可,最遲第二天就得發(fā)射,因為他們的飛船只能在空間飛行5天,必須在5天以內(nèi)把它對上。否則前面那一艘到了5天就會往下掉,后面一艘就追不上了,對接不成了。他們都是這么做的。
朱:我們準(zhǔn)備怎么做呢?
王總:我們是先發(fā)射一艘飛船,把軌道艙留在軌道上,它可以飛行半年。我們要做對接試驗時,只要發(fā)射一艘飛船,去和軌道艙對接。這里面可以有兩個做法。一個做法是,如果我們搞一個軌道艙可以留軌飛行兩年,那么兩年內(nèi)發(fā)射的飛船都可以和這個軌道艙去對接。另一個辦法是,如果軌道艙只能留軌飛行半年,我們可以發(fā)射第二艘飛船去和第一艘飛船的軌道艙對接,然后把第二艘飛船的軌道艙留軌,把第一艘的軌道艙分離掉,因為它半年壽命已經(jīng)到了。后面再發(fā)射第三個去和第二個對接,第四個再去和第三個對接。這樣一艘一艘更替,軌道上始終有一個軌道艙可供對接。這樣,我們每搞一次對接試驗,只要發(fā)射一艘飛船就行了,不必每次都發(fā)射兩艘。前提就是先放一個軌道艙在上頭。因此,他們做5次交會對接試驗都得發(fā)射10次,我們做5次交會對接試驗只要發(fā)射6次就行了。如果n代表發(fā)射次數(shù),他們是2n,我們是n+1。他們每做一次交會對接都得發(fā)射兩艘飛船,我只要n+1就行,只要n>1我就占便宜。如果n是2我就少發(fā)射一個,如果n是5我就少發(fā)射4個。你想想,現(xiàn)在發(fā)射一次就是好幾個億啊,這樣不就省錢了嗎?
朱:既要省錢,又能把事情辦好,這就是中國特色。
王總:還不止是省了發(fā)射飛船的錢,要是接二連三地發(fā)射,還得建設(shè)第二個發(fā)射工位。因為一個發(fā)射臺今天發(fā)射了,明天不能接著又發(fā)射,必須在另一個工位上發(fā)射。那我們還得再建一個工位,建一個工位又得花多少錢啊。我們把這個錢也省了。這也是一個創(chuàng)新吧。這個主意是我出的。有一次我和王壯去莫斯科,俄羅斯飛控中心的技術(shù)主任巴丘卡耶夫,他是搞飛行控制的,是我和王壯的同學(xué)。王壯就問他,我們用這種方法搞交會對接行不行?巴丘卡耶夫先是一愣:“嗯?咋不行,完全行啊。”王壯指著我說:“這就是他出的主意。”巴丘卡耶夫感嘆了一聲,說:“唉唷,都說中國人聰明,名不虛傳!”
朱:你為中國人爭了光,讓人聽著長志氣。王總笑道:要不總是當(dāng)人家“兒子”,那算什么!
把航天員安全放在第一位
朱:今年2月1日,美國“哥倫比亞”號航天飛機(jī)失事,對國際航天界震動很大。我們在飛船的安全性上有哪些有效措施?
王總:確保航天員的生命安全是頭等大事,這一點我們是非常明確的,就是要安全至上。現(xiàn)在回頭去看,我們的飛船在設(shè)計上對安全措施考慮得比較周到,這也是我們的特點之一。在待發(fā)段就有4種救生模式,上升段有11種救生模式,飛船上還有8種救生模式。
朱:上天難啊,俗話說“比登天還難”,載人航天是高風(fēng)險事業(yè)。你剛才說安全至上,這是一個非常重要的設(shè)計思想。
王總:飛船入軌之后一旦發(fā)生危險,我們還有很多救生措施。一個辦法是,在軌道設(shè)計上,為飛船創(chuàng)造更多的機(jī)會能夠返回著陸場。我們的飛船軌道最早設(shè)計要飛十多圈后再變軌,我說不行,第五圈就變軌。為什么?因為提前變成圓軌道后,返回地面的機(jī)會就多了。如果發(fā)生了緊急情況,航天員也可以啟動應(yīng)急程序自主返回,即使返回不了主著陸場,落到中國,落到外國,我們都選好了地點。假如飛船的控制系統(tǒng)壞了,或船箭沒有分離,或太陽帆板沒有展開,或著陸時大傘沒有切掉,等等,凡是可能造成航天員生命危險的環(huán)節(jié),我們在設(shè)計上都設(shè)有冗余,如果冗余的那套也失靈了,我們還有航天員手動控制的自救辦法。我們就是這個觀點,以人為本,安全至上。我們的設(shè)計人員在這上頭花費了很多心血。
朱:我們的航天員要感謝你們。
王總:在我們論證的時候,還沒有美國的“哥倫比亞”號事故。但是,當(dāng)時咱們自己的一顆返回式衛(wèi)星跑了,沒能按時返回,過了好幾年之后才回來。事故原因是有一個程序出了差錯,反了,衛(wèi)星往相反方向跑了。當(dāng)時,這件事對我們震動很大。我們突然想到:要是將來我們的飛船也出現(xiàn)這樣的情況,太危險了。這顆衛(wèi)星是返回式的,我們的飛船也是返回式的,一旦飛船返回不了怎么辦?飛船上帶的食品不到十天的量,那肯定完了,葬身太空了。
朱:看來,那次衛(wèi)星事故,反倒對你們載人航天工程的設(shè)計提供了極大幫助。在人類進(jìn)行的一切科學(xué)實驗中,失敗是成功之母,這是一條永恒真理。
王總:我們馬上又想到:要是那顆返回式衛(wèi)星上有人,不是可以讓他采取手控的辦法自己回來嗎?
朱:哦,一種新的設(shè)計方案在奇思妙想中產(chǎn)生了。
王總:我們既要千方百計為航天員的安全考慮,也要充分發(fā)揮航天員的主觀能動性。我們把各種手控程序設(shè)計好,叫他自己控制返回。我們可以同他通話,指揮他,讓他利用手控程序回來。我是管工程總體的,我一直督促搞具體設(shè)計的同志加手控。有的同志覺得加手控挺麻煩的,將信將疑地去找俄羅斯的航天員座談,問他們要不要加手控?俄羅斯的航天員回答說,如果設(shè)計師沒有給我設(shè)計手控,我有權(quán)利不登艙。這不,人家也主張加手控。
朱:既把航天員作為確保安全的對象,又把航天員作為確保安全的主體;既有自己的創(chuàng)造性思維,也有對國外實踐經(jīng)驗的借鑒。這些都是辯證思維,所以我國飛船的安全性比外國考慮得更加周密。
王總:的確,這些地方,我們都想得很全。
海上點式搜救法
王總:說到創(chuàng)新思維,還可以講一個例子。發(fā)射飛船,在上升段火箭出事的可能性最大。一旦出事,就要趕快搜救航天員。陸地上還好辦一些,從發(fā)射場到山東日照出海的地方是2200公里,我們設(shè)了四個點:東風(fēng)、銀川、榆林、邯鄲。每個點上有兩架直升機(jī),只要落到哪個點上,很快可以救回來。如果火箭第二級在飛行中出事,就要落到太平洋里去,海上有5200公里范圍。那是大海啊,在茫茫的太平洋上怎么救啊?而且要求24小時以內(nèi)必須把返回艙撈上來,否則航天員有生命危險。如果開船去,船在海上走得特別慢,一小時就開二十幾海里,5000多公里范圍,那得雇多少船啊!美國當(dāng)初是怎么搞的呢?它派了3艘航空母艦,21艘艦船,動用了126架飛機(jī),設(shè)了16個點,幾萬人都在那兒等。我們也這么搜救不行,我們沒有這么大航海力量,想在5000多公里海域都布下搜救力量顯然做不到。可是,航天員是寶貝啊,必須千方百計搜救。最后,咱們還是想出了一個中國式的辦法:海上與天上互相配合。海上,我們在5200公里海域選出了三段較小的區(qū)域,在這些區(qū)域中配置搜救力量。天上,充分利用飛船上的資源。推進(jìn)艙內(nèi)帶有約一噸燃料,是準(zhǔn)備返回用的。一旦出事,我們就把飛船上的發(fā)動機(jī)啟動起來,利用發(fā)動機(jī)提供的動力,按事先設(shè)定的程序,進(jìn)行實時計算,靠近哪個區(qū)域就往哪個區(qū)域落。布置在各個區(qū)域的搜救船只再一配合,很快就能找到。這是一個創(chuàng)新,這是中國特色,世界上絕無僅有。
朱:這不是下圍棋往要害處投子的辦法嗎!雖然不是“大海撈針”,這種“大海撈人”的辦法也足以使人感到驚奇。
王總:可以說,為了保證航天員的安全,大家絞盡了腦汁。特別是火箭和飛船系統(tǒng),在這方面花的精力很大。這一套設(shè)計也是很復(fù)雜的,我們有一個專門班子,11年一直干這件事。所以說,我們對飛船的安全設(shè)計,能想到的辦法都想到了。美國人仰仗海軍力量大,艦船多,落在哪兒都能去,他們飛船上的安全程序搞得比較簡單。飛船上一簡單,地面搜救工作就復(fù)雜了。我們把飛船上的安全程序搞得周到一點、復(fù)雜一點,但是把地面解放了,搜救工作簡單多了。這些都是在可行性論證時確定的方案,這些就是我們的特色,就是我們的創(chuàng)造性發(fā)展。
朱:都是用事實說話,很有說服力。
中國飛船就是中國飛船
王總:中國飛船就是中國飛船,沒有什么抄襲之嫌。這一點,不光是我們自己說的,也是國際航天界權(quán)威承認(rèn)的。2001年俄羅斯舉行加加林上天40周年慶祝活動,同時我的母校莫斯科航空學(xué)院也邀請我去參加授予我榮譽(yù)博士稱號的儀式。穿上博士服,頒發(fā)證書儀式搞得挺正規(guī),挺隆重。航空宇航系又授予我一枚杰出畢業(yè)生金質(zhì)獎?wù)隆>驮谑谟栉曳Q號和獎?wù)碌膬x式上,他們讓我介紹中國載人航天工程的特點,“聯(lián)盟”號的總設(shè)計師,也是指導(dǎo)我畢業(yè)設(shè)計的導(dǎo)師米申院士主持,就坐在我旁邊。在這之前,俄羅斯國內(nèi)也有人在報紙上發(fā)表文章,說中國的“神舟”號和他們的“聯(lián)盟”號一樣。我在會上講完后,米申院士大聲說:“你們都聽到了吧!中國飛船不是‘聯(lián)盟’號,中國飛船就是中國飛船!”我講這些,主要是想說明,我國的載人航天工程是依靠自己的力量獨立自主完成的,有我們自己的特色。中國在航天領(lǐng)域取得的突出成就,國際航天界權(quán)威都是承認(rèn)的。
朱:感謝王總,你今天講得非常精彩,我聽了很受感動,很受教育。在你身上,在中國航天界的廣大科技人員身上,既有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,又有發(fā)奮圖強(qiáng)的雄心壯志;既尊重別國在載人航天領(lǐng)域的科學(xué)成就,又勇于自主創(chuàng)新,勇于攀登,勇于跨越,創(chuàng)造了中國載人航天的輝煌。在實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的奮斗進(jìn)程中,需要大力弘揚(yáng)這種精神。你今天的介紹,是一篇生動的愛國主義教材,我將拿去介紹給廣大讀者,讓更多的人從中受到教育。