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神舟上天20年,這個時代的記憶背后有他們!

宝都棋牌_宝都棋牌手机注册1999年11月20日,

20層樓高的長征二號F運載火箭

從酒泉衛星發射中心騰空而起,

搭載著中國第一艘宇宙飛船“神舟一號”奔向宇宙,

宝都棋牌_宝都棋牌手机注册這是中國載人航天工程的起步,

20年過去,

一代代航天人的奮斗、成長和接力,

宝都棋牌_宝都棋牌手机注册讓我國從一片空白到可上九天攬月。

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在國防科大一號院西北角,一棟乳白色大樓上矗立著兩個大字——空天。在晴空藍天白云的映襯下,這兩個字紅得格外耀目。空天科學學院應用力學系作為中國載人航天工程重要承研單位,于今年被授予“載人航天工程突出貢獻集體”榮譽稱號。

 

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這支集體幾乎是伴隨我國載人航天工程一塊成長的。上世紀90年代,我國進行載人航天工程論證時,他們便已參與其中。但與此同時,他們又非常年輕,因為應用力學系于2017年組建,其前身為航天科學與工程學院宇航科學與工程系、軍事航天系各一部分。該團隊的數個研究方向均長期致力于工程總體系列飛行任務聯合仿真、空間交會對接飛行任務規劃、逃逸救生與回收著陸仿真、先進關鍵參數測量等關鍵任務,是承擔我國載人航天關鍵技術攻關的“國家隊”。

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宝都棋牌_宝都棋牌手机注册在學院實驗室中,以一定比例縮小、模擬空間實驗室和載人飛船交會對接的仿真模型占據了大半個房間,天宮二號和神舟十一號的交會對接飛行任務規劃系統就出自這里。

回憶起2016年神舟十一號與天宮二號對接時的直播畫面,應用力學系主任羅亞中仍有幾絲興奮。這次對接的軌道與未來我國空間站允許軌道高度基本相同,兩名航天員在天宮二號駐留時間達30天之久,是我國持續時間最長的一次載人飛行任務,也是在為未來的中國空間站建設鋪路。這樣意義重大的任務對該團隊來說是“駕輕就熟”。因為神八和天宮一號的歷史性對接,以及神九和天宮一號完成的首次載人交會對接,其交會對接飛行任務規劃系統,均出自他們之手。

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羅亞中(中)

如此成績,得益于團隊緊密結合載人航天二期工程實際需求,早在2001年就著手開始研究“交會對接”。那時我國載人航天工程剛起步不久,“交會對接”幾乎沒有技術積累、有價值的參考資料很少,該課題挑戰性極大,令許多科研單位望而卻步。明知山有虎、偏向虎山行,承擔該項任務的我校團隊在一片黑暗中摸索。這次獲得“載人航天工程突出貢獻者”榮譽的羅亞中,那時還是在讀碩士,為了這個課題,他在碩士的最后一年更換了自己的研究方向。為解決“飛行任務規劃”這個交會對接領域公認的技術難題,他找遍國內外相關論文和技術報告,將國際上數十種最新規劃算法全部驗證一遍,每天工作時間在十幾個小時以上。

宝都棋牌_宝都棋牌手机注册在2004年至2011年間,羅亞中所在的團隊經過不懈努力,解決了遠距離導引軌道變軌規劃、故障應急策略設計、飛行程序編排等一個個技術難點,建立了一套先進的交會對接飛行任務規劃模型算法,研制出我國首套面向工程應用的交會對接飛行任務規劃系統,為我國首次“太空之吻”的成功發揮了關鍵作用。

 

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宝都棋牌_宝都棋牌手机注册從2010年開始,團隊開始研制交會對接全任務閉環仿真系統,將航天員系統、載人航天飛船系統等載人航天七大系統一同進行跨系統大型聯合仿真研制,通過多次演練來發現問題和改進。如果沒有仿真系統進行模擬預演,假設航天器在天上出現問題,代價將極其慘重。

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宝都棋牌_宝都棋牌手机注册可以說,這個系統是把空間實驗室、載人航天器等以數據形式統統“搬進”實驗室,仿真系統的研制有多難?用應用力學系教授李海陽的話來說:“真實就是個無底洞。”模擬真實意味著永遠沒有最真,載人航天系統組成復雜、規模龐大、成本昂貴、難以復現等難題,又如遍地荊棘。啃硬骨頭,是這支隊伍的優良傳統。為了讓“仿真”盡可能貼近真實,團隊成員幾乎少有節假日和周末概念,有時候仿真結果出了問題,要一個數據一個數據查找錯誤,一行行數據密密麻麻,光看一遍就要幾個小時。一天下來,大家往往要對著不斷滾動數據的電腦屏幕盯上十幾個小時。

在北京聯調現場,他們負責現場協調、仿真試驗操作、試驗結果分析和總結報告撰寫,是所有參試單位中任務最重的,每天清晨他們必須趕在其他單位上班之前啟動系統、完成試驗配置,等其他單位走完腳本下班回家,他們又要對當天試驗數據進行分析整理,深夜才離開。憑著一股子韌勁,團隊圓滿完成由他們牽頭負責的系統整體方案設計與系統集成,以及定軌數據模擬等10個核心軟件模塊的研制工作。

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于起峰院士與團隊

在對真實的追求中,如何更好地用數據度量真實,是于起峰院士所帶領的隊伍一直不懈鉆研的問題。送一名航天員上天和送兩名的不同之處在哪?這絕不是一加一的疊加,神六飛行員費俊龍和聶海勝上天后會在艙內穿梭運動,這個過程會不會產生攝動干擾?

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費俊龍與聶海勝在神舟六號返回艙內進行演練

為研究此問題,團隊研制了航天員在軌運動測量系統,應用于航天員在軌人體運動參數測量,后來此系統還為天宮二號的相關分析提供了重要實測數據。這只是團隊測量工作中的一部分。團隊先后為載人航天工程多個分系統研制了關鍵參數測量,比如在發射段,火箭箭體必須垂直發射,否則一定失敗,團隊研制的飛船待發段箭體傾倒角度監測預警,有力保障了發射安全。發射基地過去光測判讀手段效率低、可測參數少,團隊創新研制的靶場光測判讀系統和靶場目標三維姿態測量方法,讓其“鳥槍換炮”,如今發射基地所用光測設備可靠性和精度都更高。團隊的測量技術還在逃逸飛行試驗運動參數測量、返回艙拋投實驗運動參數測量等諸多方面應用。正如于院士所說,他們的追求是:“有必要測量一切可測的,并努力使尚不可測的成為可測。”


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宝都棋牌_宝都棋牌手机注册發射段和回收段是航天中最驚險、最可能出故障的階段,逃逸救生和降落傘回收分別是以上兩個階段中為航天員安全保駕護航的關鍵技術。逃逸救生系統是CZ-2F運載火箭獨有的系統,其研制依托系統仿真技術,以數字試驗全面代替低空和高空飛行試驗,這是工程研制中的一大創舉。這項技術的核心是逃逸救生仿真系統,牽頭完成該系統的唐國金教授,也是集體中首個榮獲“載人航天工程突出貢獻者”榮譽的人。為驗證系統性能,唐教授帶隊參加了中國唯一一次航天逃逸裝置零高度飛行試驗。

1998年10月19日上午9點,在酒泉衛星發射基地,隨著震天動地的轟鳴,火箭逃逸飛行器騰空而起,在1.9公里高空,飛船返回艙與逃逸飛行器分離,降落傘開傘……逃逸飛行器干凈利落完成了所有規定動作,試驗結果如教科書一般完美。這是我國航天史上第一次帶有載人色彩的航天飛行試驗,其試驗成敗直接關系到中國載人航天工程的總體進度。 



 

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李海陽(中)

當時還是學生的李海陽全程參加了逃逸救生仿真系統的研制,對航天系統的分析與仿真產生了濃厚興趣,從此一頭扎進該領域,最瘋狂的時候他每天只睡四五個小時,連出差在火車上都隨身帶著紙筆,一有新想法立馬寫下來。2003年非典時北京戒嚴,已經是老師和該方向骨干的李海陽,正和其他成員一道在北京負責應急救生系統的聯試聯調任務,任務重、時間緊,他們頂著戒嚴照樣干,賓館住客到最后只剩他們。后來,由李海陽主持完成的“逃逸與應急救生仿真系統的研制及箭船聯合救生仿真分析”項目在神三至神十一中得到持續應用,李海陽成為集體里第二個“載人航天工程突出貢獻者”。

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神舟二號在酒泉衛星發射中心發射升空

在回收段,曾有一次重大事故險些讓中國載人航天工程停擺。這次事件在神五航天員楊利偉接受采訪時首次公開披露:“‘神舟二號’返回時,降落傘沒有打開,返回艙硬著陸,如果人在里面,必死無疑。”那是2001年,神舟二號返回時距春節還有一周,在國人喜氣洋洋預備除舊迎新之際,秦子增教授卻帶著隊伍匆匆奔赴北京,面對神二千瘡百孔的返回艙,人人神情凝重,團隊整個春節都扎在神舟二號的故障分析中。

宝都棋牌_宝都棋牌手机注册降落傘回收系統是動力學中最復雜的系統,地面十公里以內的風變化非常頻繁,不確定因素極多,不僅要找出哪塊出了問題,還要不斷做空投驗證,其過程反反復復,極其磨人。為避免計算出錯,秦子增想出一個法子,讓幾個成員背對背,彼此用不同方法、不同程序,驗證同一問題,然后交叉比對驗證結果。“那時我們早上七點起床就開始干,不午休,一直到晚上十二點,每日如此。”參與這段攻關的張青斌副教授回憶道。后來他們成功解決了降落傘拉直過程中的繩帆現象,并為神八、神九設計了牽頂傘。團隊研制的國內首套航天器回收著陸半實物仿真系統,直接服務于神七到神十一的載人飛船任務,為飛船的成功回收著陸做出了重要貢獻。神舟飛船首任總設計師戚發韌院士評價該系統“達到了國際先進水平”。

面對榮譽,這支“戰功赫赫”的集體并未陶醉,而是早已踏上新征程。他們說,下一個目標是載人探月。

 


作者:顏瑾、姚宏