新華社內(nèi)蒙古四子王旗9月27日電(記者陳輝、黎云)與以往的飛船回收搜救相比,神舟七號飛船回收搜救工作呈現(xiàn)出5大新看點(diǎn),其中,指揮控制中心首次由地面搬到了空中,成為最大亮點(diǎn)。目前,回收搜救人員的針對性訓(xùn)練已經(jīng)完成,各項(xiàng)準(zhǔn)備工作進(jìn)展順利。
著陸場系統(tǒng)總指揮、西安衛(wèi)星測控中心副主任隋起勝日前在接受新華社采訪時介紹,這5大新看點(diǎn)是:
一是回收搜救時間由黎明變?yōu)榘?。神舟五號和神舟六號飛船回收時間都是在黎明,搜救工作基本上在白天進(jìn)行。神舟七號飛船回收時間定在傍晚,這就意味著飛船在著陸后不久就將天黑,搜救工作將在黑夜進(jìn)行,難度比以前加大。
二是航天員數(shù)量增加。隋起勝說,這不是單純增加一個人的問題,增加1名航天員,整個回收搜救的工作流程、物資保障和主著陸場的所有安排,都要進(jìn)行調(diào)整和重新安排。
三是指揮中心由地面搬到了空中。在神舟七號飛船回收搜救直升機(jī)中,新增加了一套空中指揮系統(tǒng)擔(dān)負(fù)搜救指揮任務(wù)。這個系統(tǒng)具備了語音通信,指揮控制、定位和信息處理功能,其中包括我國完全自主知識產(chǎn)權(quán)的“北斗一號”定位系統(tǒng),可以與著陸場區(qū)、西安測控中心和北京飛控中心進(jìn)行不間斷聯(lián)系?!斑@將使我們的搜救指揮更機(jī)動、更高效。”隋起勝說。
四是搜救工作由空地協(xié)同轉(zhuǎn)變到空中自主完成。以往的搜救工作是由空中分隊(duì)和地面分隊(duì)同時進(jìn)行,兩支分隊(duì)到達(dá)后才打開返回艙艙門。在神舟七號飛船回收搜救時,將改為“空中搜救航天員、地面處置返回艙”模式。隋起勝認(rèn)為,這種模式不但可以使返回艙的處置更加從容,而且還避免了地面分隊(duì)因搶時間而壓壞草皮、影響生態(tài)環(huán)境。
五是增加了發(fā)射上升段的應(yīng)急救生任務(wù)。隋起勝說,如果飛船在發(fā)射上升階段,因?yàn)橐馔舛霈F(xiàn)逃逸情況,搜救分隊(duì)還要在東西長300公里左右的區(qū)域里進(jìn)行應(yīng)急救生搜救。這在以往的搜救任務(wù)中是沒有的。
據(jù)介紹,搜救人員已經(jīng)組織完成了對主著陸場2萬多平方公里的空中勘察,準(zhǔn)確地標(biāo)注了村莊、河流等地形地貌,一些危險地貌特別是一些直升機(jī)無法降落的溝壑和沼澤地進(jìn)行了詳細(xì)標(biāo)識?!皝碜圆煌瑔挝坏乃丫热藛T也進(jìn)行了多次綜合演練,所有工作都已經(jīng)準(zhǔn)備就緒?!彼迤饎僬f。
背景:飛船返回過程4大關(guān)鍵技術(shù)
新華社內(nèi)蒙古四子王旗9月27日電(記者黎云)作為載人航天工程的最后一個環(huán)節(jié),飛船平穩(wěn)降落在指定地域、航天員健康出艙,才意味著此次任務(wù)的圓滿完成。有關(guān)專家說,確保飛船平安返回,必須解決好4個關(guān)鍵技術(shù)問題:
一是飛船再入大氣層的角度問題。飛船的制動方向直接決定再入大氣層的角度,如果再入角度不好,飛船會像打水漂一樣,擦著大氣層的外緣“飄”出去。因此,飛船在指定位置精確制動,是回收技術(shù)中的第一個關(guān)鍵點(diǎn)。
二是進(jìn)入大氣層時的防熱問題。飛船沖進(jìn)大氣層時,由于速度很快,船體與大氣層劇烈摩擦,產(chǎn)生的溫度高達(dá)1600多攝氏度,必須采取防熱技術(shù),有效阻隔熱量向艙內(nèi)擴(kuò)散,才能確保航天員的生命安全。
三是黑障區(qū)的跟蹤測控問題。當(dāng)飛船距離地面80公里到40公里這段范圍內(nèi),地面和飛船有大約240秒完全失去聯(lián)系,被稱為測控的黑障區(qū)。對飛船在黑障區(qū)的跟蹤測控,直接關(guān)系著與進(jìn)入大氣層的飛船的快速聯(lián)系,也是確保飛船安全著陸的最關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
四是著陸時的減速技術(shù)。飛船下降過程中,速度要從每秒數(shù)千米減至每秒8米,才能確保航天員的生命安全。神舟系列飛船采用的是減速降落傘和反推火箭技術(shù)分段進(jìn)行減速,同時航天員的座椅也具備緩沖保護(hù)功能。
飛船返回大氣層后將分3個階段進(jìn)行跟蹤搜救
新華社內(nèi)蒙古四子王旗9月27日電(黎云、李超軍)神七主著陸場站站長賈書貴介紹說,按照運(yùn)行軌跡,神七在返回大氣層后的跟蹤搜救工作分為3個階段進(jìn)行。
第1階段是獲取飛船在黑障區(qū)的飛行數(shù)據(jù)。這由駐守在內(nèi)蒙古白云鄂博地區(qū)的前置雷達(dá)站來完成后,將數(shù)據(jù)提供給300公里以外的USB測量站。飛船在黑障區(qū)的飛行數(shù)據(jù)對于飛船的落地定位非常重要,直接關(guān)系到后方測量站在飛船穿過黑障后,能否被及時捕獲。
第2階段是精確跟蹤、控制飛船和獲取最終的落點(diǎn)預(yù)報。這是由與前置雷達(dá)站相距300公里的USB測量站來完成。它主要根據(jù)前置雷達(dá)站提供的引導(dǎo)數(shù)據(jù),進(jìn)一步跟蹤、控制飛船,最終完成落點(diǎn)預(yù)報。
第3階段是搜索降落于地面的返回艙,并進(jìn)行現(xiàn)場處置。這是由空中搜索救生分隊(duì)、地面搜索分隊(duì)完成。
我國建成安全可靠的載人航天工程主著陸場系統(tǒng)
新華社內(nèi)蒙古四子王旗9月27日電(黎云、李超軍)我國載人航天工程主著陸場系統(tǒng)經(jīng)過多次神舟系列飛船的著陸試驗(yàn),逐步探索出了空地一體、分時調(diào)度的搜索救援模式,形成了具有中國特色、配套齊全、適應(yīng)載人航天高安全、高可靠性要求的主著陸場系統(tǒng)。
我國載人航天工程主著陸場系統(tǒng)主要包括跟蹤測量分系統(tǒng)、搜索救援分系統(tǒng)、通信保障分系統(tǒng)和氣象保障分系統(tǒng)等。與其他系統(tǒng)相比較,主著陸場系統(tǒng)具有機(jī)動性強(qiáng)、時效性高、不確定因素多、專業(yè)門類復(fù)雜等特點(diǎn),是一個龐大復(fù)雜的系統(tǒng)工程。
在神舟系列飛船的回收過程中,一批由我國航天科技人員取得的科研創(chuàng)新成果被廣泛應(yīng)用于主著陸場系統(tǒng),為飛船的按時著陸和及時回收提供了重要保證。著陸場站現(xiàn)能采用多種通信定位手段,實(shí)時完成航天器回收任務(wù)中的指揮調(diào)度,并能準(zhǔn)確測量飛船返回段運(yùn)行軌道、精確預(yù)報落點(diǎn),搜救速度和返回控制技術(shù)已經(jīng)達(dá)到世界前列。
主著陸場系統(tǒng)在神舟五號、神舟六號飛船回收中,分別創(chuàng)下了預(yù)報落點(diǎn)誤差小、空中搜救返回艙速度快2項(xiàng)佳績。
西安衛(wèi)星測控中心自主研發(fā)的《救生回收地理信息電子顯示系統(tǒng)》,還首次實(shí)現(xiàn)了搜救現(xiàn)場方位態(tài)勢的三維實(shí)時顯示,現(xiàn)場搜救情況一目了然,極大方便了指揮通信,提高了搜救效率。
在神舟七號回收中,主著陸場系統(tǒng)將新增13臺(套)先進(jìn)設(shè)備,其中,新增的空中搜救指揮平臺,還將首次實(shí)現(xiàn)搜索救援組織指揮由地面搬到空中的轉(zhuǎn)變。
陸軍航空兵全力以赴確保神七空中搜救任務(wù)完成
新華社內(nèi)蒙古四子王旗9月27日電(黎云、周敬波)神七主著陸場副指揮長、負(fù)責(zé)搜救直升機(jī)指揮的總參陸航部某局副局長崔小軍日前表示,陸軍航空兵部隊(duì)將積極主動、克服困難、全力以赴,高質(zhì)量完成神七的空中搜救任務(wù)。
快速搜救,迅速到達(dá),安全后送
參加搜救的陸軍航空兵部隊(duì)提出了“快速搜救,迅速到達(dá),安全后送”的任務(wù)目標(biāo)。即:快速搜索定位返回艙的實(shí)際落點(diǎn),迅速到達(dá)飛船返回艙的著陸點(diǎn),安全把3名航天員后送到指定地點(diǎn)。
任務(wù)特點(diǎn):重、新、難
在前6次搜救中,陸軍航空兵只擔(dān)負(fù)主著陸場的飛船搜救任務(wù),神舟七號任務(wù)中增加了應(yīng)急著陸場的搜救任務(wù)。
同時,神舟七號搜救指揮平臺從地面搬到了直升機(jī)上,由以前的“地面指揮直升機(jī)”變?yōu)榱恕爸鄙龣C(jī)指揮直升機(jī)”,整個搜救行動主要通過空中機(jī)動方式來完成,是一種全新的模式。
由于回收時間改到了傍晚,搜救時間也改成了傍晚回收,晚上后送。從以前的“越飛天越亮”,到現(xiàn)在的“越飛天越黑”,直升機(jī)飛行難度加大。
預(yù)案準(zhǔn)備了十幾套
按照賦予的任務(wù),參加搜救任務(wù)的陸航部隊(duì)制定了詳細(xì)而周全的方案,各種處置方案、演練方案都達(dá)到了十幾套。比如天氣突變怎么辦,直升機(jī)發(fā)生故障怎么辦,等等,任務(wù)具體到了每一架飛機(jī)和每一個機(jī)組。
為了熟練掌握,總參還組織機(jī)組人員認(rèn)真熟悉裝備,熟悉口令,熟悉指揮流程,確保機(jī)組適應(yīng)新的情況。
動用了總參直屬部隊(duì)和3個戰(zhàn)區(qū)的陸航部隊(duì)
神舟七號的空中搜救,包括主、副著陸場回收搜救和應(yīng)急著陸場搜救3個部分。在主、副著陸場和應(yīng)急著陸場,空中搜救分隊(duì)都由來自總參直屬部隊(duì)和成都、濟(jì)南、蘭州戰(zhàn)區(qū)的陸軍航空兵擔(dān)負(fù)。
選派了技術(shù)狀態(tài)最好的飛行員和直升機(jī)
擔(dān)負(fù)任務(wù)的總參某陸航團(tuán),已經(jīng)承擔(dān)過6次飛船回收任務(wù),在主著陸場執(zhí)行任務(wù)的6架直升機(jī)中,有4架是剛接收的新直升機(jī),各項(xiàng)性能指標(biāo)良好,而擔(dān)負(fù)搜救任務(wù)的6個機(jī)組,也全部實(shí)行了雙機(jī)長制。
多次對主著陸場進(jìn)行空中勘測
在準(zhǔn)備任務(wù)期間,直升機(jī)多次對主著陸場內(nèi)的地形地貌,可能影響返回艙著陸的溝壑、坡地進(jìn)行了空中勘測,并進(jìn)行了標(biāo)注,有關(guān)方面也完成了對可能威脅返回艙降落的各種隱患的清理。
在呼和浩特開辟了城市直升機(jī)小型起降場
按照航天員后送預(yù)案,陸航部隊(duì)還在呼和浩特開辟了一個城市直升機(jī)小型起降場。按照起降要求,地面人員對場區(qū)進(jìn)行了清理和平整,布置了引導(dǎo)燈光,開設(shè)了導(dǎo)航臺,并解決了臨時起降場的降塵等問題。
飛船返回如何保護(hù)航天員不受傷害?
新華社內(nèi)蒙古四子王旗9月27日電(記者黎云)從太空返回的飛船以每秒數(shù)千米的速度進(jìn)入大氣層后,主要是借助降落傘和反推火箭來減速和平安著陸,從而保護(hù)航天員不受傷害。
由于受到大氣阻力的作用,飛船在進(jìn)入大氣層以后,速度會迅速下降。到距離地球表面約15公里時,飛船速度由超音速下降到亞音速,穩(wěn)定在200米/秒左右。如果飛船以這樣的速度沖向地面,航天員著陸時所受到的沖擊,仍然如同從100層高樓上飛身跳下。
飛船減速首先依靠降落傘。當(dāng)返回艙下降到距地面大約10公里的高度時,返回艙自動打開傘艙蓋,引導(dǎo)傘打開后,再拉出減速傘。為了減少開傘沖擊力,減速傘還特意設(shè)計為兩級充氣,分兩次打開,使返回艙的速度下降到80米/秒左右。
減速傘工作16秒鐘后,與返回艙分離,同時拉出主傘。主傘也采取兩級充氣的方法,先張開一個小口,然后慢慢地全部張開,使返回艙的下降速度逐漸由80米/秒減到40米/秒,然后再減至8米-10米/秒。
然而,即使是以8米/秒的速度著陸,飛船所受的沖擊力仍可能對航天員的脊柱造成損傷。飛船距離地面大約1米時,安裝在返回艙底部的4臺反推火箭還將點(diǎn)火工作,使返回艙速度一下子降到2米/秒以內(nèi)。
此外,具有緩沖功能的航天員座椅在著陸前也開始自動提升,從而使沖擊的能量被緩沖吸收。為了最大限度地吸收沖擊的能量,航天員座椅上還鋪設(shè)了一套根據(jù)航天員身材量體定制的緩沖坐墊。
神舟七號飛船著陸場系統(tǒng)有哪些新變化?
新華社北京9月27日電(記者田兆運(yùn)、王經(jīng)國)神舟七號飛船與神舟五號、神舟六號飛船飛行任務(wù)的著陸場系統(tǒng)發(fā)生了哪些新變化?著陸場系統(tǒng)總設(shè)計師吳斌在接受新華社記者采訪時說,神七著陸場區(qū)的配備力量有所改變,一些搜救設(shè)備也有改進(jìn)。
吳斌介紹說,從神舟一號任務(wù)開始,著陸場系統(tǒng)始終處于不斷的探索發(fā)展過程中,為最大限度提高著陸場系統(tǒng)的費(fèi)效比,在總體方案的設(shè)計上,始終堅持了以最小的投入發(fā)揮最大的效能的設(shè)計原則。在保證搜救效果的前提下,盡可能減少人員與設(shè)備的投入。
神舟七號飛船的搜救方案改變了搜救模式,將原來“空中為主,地面為輔”的模式改為“空中救援航天員,地面處置返回艙”,所有針對航天員的搜救工作都由空中力量完成,這樣可以大大縮短抵達(dá)著陸點(diǎn)的時間,提高快速反應(yīng)能力。
搜救模式的改變帶來了著陸場區(qū)配備力量的變化,通過最大限度地壓縮地面力量,把原來陸地上升段的4個應(yīng)急救生區(qū)壓縮成3個,把主、副著陸場的力量通過綜合利用。如此一來,雖然航天員人數(shù)增加了,但通過優(yōu)化,不僅沒增加搜救力量,反而將直升機(jī)的數(shù)量減到10架。
吳斌介紹說,在前六次飛行任務(wù)結(jié)束后,經(jīng)過不斷總結(jié),在神舟七號任務(wù)著陸場系統(tǒng)的總體設(shè)計方案中去掉了一些可靠性不夠高的設(shè)備,新研制加裝了性能更加可靠的搜索定向儀,為直升機(jī)添加了可供夜間搜索的探照燈和紅外設(shè)備,還為航天員配備了銥星手機(jī),大大提高了系統(tǒng)的可靠性。