為交會(huì)對(duì)接而“生”,神舟八號(hào)無(wú)人飛船和以往的神舟系列飛船有何不同?主要關(guān)鍵技術(shù)又有哪些突破?
前端加裝對(duì)接機(jī)構(gòu),以實(shí)現(xiàn)對(duì)接、長(zhǎng)期停泊
“神八之前的神舟系列飛船,是實(shí)現(xiàn)把人送入太空,短期生活后能夠安全返回,沒(méi)有交會(huì)對(duì)接的功能。”神舟飛船首任總設(shè)計(jì)師、中國(guó)航天科技集團(tuán)公司五院技術(shù)顧問(wèn)戚發(fā)軔院士說(shuō)。
他介紹說(shuō),在原有神舟飛船的載人飛船基本技術(shù)基礎(chǔ)上,神舟八號(hào)改進(jìn)了作為載人天地往返運(yùn)輸工具的技術(shù),原來(lái)的功能都要有,更重要的是要和軌道上的目標(biāo)飛行器對(duì)接上,并能夠長(zhǎng)期停泊。
“人到哪,能跟到哪。比如在太空停泊半年后,能夠脫離對(duì)接的飛行器,在地面控制下安全返回。”
神舟八號(hào)為改進(jìn)型飛船,全長(zhǎng)9米,最大直徑2.8米,起飛質(zhì)量8082公斤。
神八仍然是三艙結(jié)構(gòu):推進(jìn)艙、軌道艙和返回艙。它和以前的神七有什么不一樣?
“在外形、長(zhǎng)度和重量上,兩者沒(méi)有太大的差別!陛d人航天工程總設(shè)計(jì)師周建平說(shuō),“和以前一樣,神舟八號(hào)的返回艙空間按3人考慮,除了前面增加了對(duì)接結(jié)構(gòu)和測(cè)量敏感器外,3個(gè)艙構(gòu)型都一樣!彼榻B,以后的神舟飛船都將安裝對(duì)接結(jié)構(gòu)。
技術(shù)狀態(tài)改變超百項(xiàng);不但可以往前飛,還可平移后退
執(zhí)行此次交會(huì)對(duì)接任務(wù)的神八飛船,雖然沒(méi)有乘坐航天員,但作為載人飛船,以及為后續(xù)神九、神十搭載航天員做技術(shù)試驗(yàn),技術(shù)上仍保持載人狀態(tài)。
專(zhuān)家介紹說(shuō),為了迎接交會(huì)對(duì)接任務(wù),神舟八號(hào)飛船在前期飛船基礎(chǔ)上進(jìn)行了較大改進(jìn)。在600多臺(tái)套設(shè)備中,一半以上發(fā)生了技術(shù)狀態(tài)變化。其中,新研設(shè)備約占15%。
改進(jìn)主要集中在兩個(gè)方面:一是為具備自動(dòng)和手動(dòng)交會(huì)對(duì)接功能,新增和改進(jìn)了一些設(shè)備;二是為提高飛船的性能及安全性、可靠性,對(duì)部分系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn),飛船具有與目標(biāo)飛行器對(duì)接后停靠180天的能力。
載人飛船系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師張柏楠說(shuō),神舟八號(hào)更加安全舒適。因?yàn)樾枰祷氐厍,航天員使用的返回式坐椅著陸時(shí)需承受強(qiáng)大沖擊力。因此,相比神七,神八的坐椅有所改動(dòng),可以讓航天員著陸時(shí)感覺(jué)更加舒適。
神八的一大技術(shù)亮點(diǎn)是,為了更好地完成交會(huì)對(duì)接,飛船不但可以往前飛,還具有平移功能。專(zhuān)家說(shuō),飛船上增加了平移發(fā)動(dòng)機(jī),可平移,也可上下運(yùn)動(dòng);此外還有反推發(fā)動(dòng)機(jī),如果兩個(gè)飛行器太靠近了,飛船可以往后退一點(diǎn)。
神舟飛船進(jìn)入小批量生產(chǎn)時(shí)代,未來(lái)貨運(yùn)飛船與天宮一號(hào)外形近似
據(jù)張柏楠介紹,首次空間交會(huì)對(duì)接任務(wù)使神舟飛船進(jìn)入小批量生產(chǎn)、批量交付,而不再是此前的神舟飛船按型號(hào)下任務(wù)進(jìn)行單件生產(chǎn)。
載人航天工程空間交會(huì)對(duì)接任務(wù)需要研制生產(chǎn)兩個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室即天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器和其備份天宮二號(hào),以及三艘飛船即神舟八號(hào)、神舟九號(hào)、神舟十號(hào)。
由于神舟九號(hào)、神舟十號(hào)與神舟八號(hào)的平臺(tái)狀態(tài)基本一致,加之如此高的研制生產(chǎn)密度前所未有,因此新的神舟飛船的研制進(jìn)入組批生產(chǎn)管理的新運(yùn)作模式,航天器批量生產(chǎn)成為現(xiàn)實(shí)。
未來(lái),為了給空間實(shí)驗(yàn)室和空間站建造和維持提供各方面的貨物設(shè)備補(bǔ)給,為整個(gè)載人航天工程提供物流支持,貨運(yùn)飛船將出現(xiàn)在中國(guó)航天器的序列之中。
專(zhuān)家說(shuō),有可能準(zhǔn)備在天宮三號(hào)任務(wù)期間,發(fā)射貨運(yùn)飛船和天宮三號(hào)對(duì)接,進(jìn)行推進(jìn)劑的補(bǔ)給。
目前貨運(yùn)飛船的研制工作基本上已完成了論證工作,目標(biāo)是研制出一個(gè)具有國(guó)際先進(jìn)水平的多功能貨運(yùn)飛船,主要是給空間站補(bǔ)給燃料、人員的消耗物品,以及科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備等。
“我們現(xiàn)在的想法,要做一個(gè)補(bǔ)給能力更強(qiáng)大的貨運(yùn)飛船,減少今后載人補(bǔ)給飛行的次數(shù),降低補(bǔ)給成本,擴(kuò)充貨運(yùn)飛船的概念和能力。”周建平說(shuō),貨運(yùn)飛船構(gòu)型將和天宮一號(hào)的外形比較接近。
他介紹,未來(lái)發(fā)射貨運(yùn)飛船,將使用起飛重量更大的火箭。(本報(bào)記者 余建斌 趙亞輝)