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  • “神舟”地地道道中国造

    时间:2022-12-25 17:15:15 来源:正远范文网 本文已影响 正远范文网手机站

    随着“神舟”飞船的再度载人飞天,关于“神舟”飞船是否模仿俄罗斯“联盟”号飞船的言论也再次兴起。说“神舟”飞船模仿“联盟”号飞船无非有三大“论据”:俄罗斯载人航天以卫星式飞船起步。中国也以发展卫星式载人飞船打开通天之路;“神舟”与“联盟”同样有着三舱模式;“神舟”飞船与“联盟”号飞船外型相似。仅凭这三条就能判定“神舟”飞船是“联盟”飞船的“翻版”吗?

    走自己的路

    前苏联/俄罗斯通过研制卫星式飞船来突破载人航天基本技术,也因为发展卫星式飞船而闻名于世,后来又以卫星式飞船为运输工具首建太空站。可以说。卫星式飞船是前苏联/俄罗斯航天事业的一大功臣。美国也以研制卫星式飞船开始,而且后来还拥有了登月式飞船,但后来把主要精力投向了航天飞机。前人的路均有可借鉴之处。对于中国来说,发展飞船或者航天飞机都有现实的参照。但是,中国并不是一味地“跟风”。

    从研制飞船起步还是直接发展航天飞机,中国的航天专家们曾为这个问题进行了近5年的研究。进行了充分的论证、比较、分析。

    虽然航天飞机可以多次使用。能载人也能发射卫星,有效载荷方面比飞船更有优势,但专家们考虑到航天飞机投入太大,即使能重复使用,更换其中部件的花费同样不菲,而航空技术也并非自身优势所在。相对来说,飞船的技术不是那么复杂,可靠性较高,而且飞船是空间站建设的前提条件。应该说发展航天技术从飞船起步,这是中国航天专家们根据中国的国情和国力所做出的正确决定。

    自主设计三舱模式

    从“东方”号、“上升”号到“联盟”号,前苏联/俄罗斯载人飞船经历了“三级跳”,构型也从一舱发展到三舱。中国也实行了跳跃性发展,直接发展三舱式飞船。有人认为这也有抄袭“联盟”号的嫌疑。

    实际上我国飞船到底是做成两舱还是三舱,专家们也是深思熟虑的。当时,飞船设计一共提出了3大方案,各种方案都各有千秋。1991年4月,中国空间技术研究院成立的载人飞船论证组对3种飞船设计方案进行了8个月的论证。

    ●三舱方案:

    由轨道舱、返回舱和推进舱组成。轨道舱是航天员在太空飞行时的生活舱和工作舱。航天员返回地面之前将其分离掉。三舱结构满足了飞船飞行任务变得日益复杂时。航天员对活动空间的需求,这样返回舱还可以适当减小尺寸。缺点就是在发射阶段飞船的救生操作比较复杂。

    ●两舱方案:

    由返回舱和推进舱组成。从发射阶段的救生来说,万一出现问题,逃逸系统只需带走两舱,操作简单。

    如果飞船载3名航天员的话,他们的生活用品必须都放在返回舱中,因此返回舱的直径必须达到3米以上,这会给飞船研制带来一系列技术难点,同时火箭的整流罩也要加大,对火箭来说。“脑袋”大会意味着飞行姿态不稳定。返回时。降落伞也要相应地增大面积,而且返回舱把不需要带回的东西都带了回来,无形中加大返回舱的结构质量。

    ●硬通道方案:

    也采用三舱结构。三舱方案中轨道舱在最上方,硬通道方案却是返回舱在最上面。返回舱和轨道舱之间由一个外置刚性通道来连接。航天员可以通过通道进入轨道舱。因为返回舱在最上面,所以救生最容易。这种方案的缺陷就在于通道的设计很难做到实用、可靠。通道太大会影响发射。太小了则达不到目的。专家们曾经设计了这种通道,但研究证明航天员身穿航天服难以在通道内出入自如。

    经过一番比较,航天部专家评审组最终采纳了三舱方案,自主选择设计并形成了“神舟”模式一一由轨道舱、返回舱、推进舱、两对太阳电池阵构型组成,升力控制返回,圆顶降落伞回收。

    有中国特色的飞船

    通过下面的比较,我们可以看出“神舟”飞船与“联盟”号飞船参数上的不同。

    在功能上它们更是大有不同。最主要的不同点是轨道舱外加了一对太阳能电池翼,而且它与返回舱分离后,轨道舱能留轨半年进行一系列科学实验。—“加”—“留”,看似简单,却颇具匠心,体现了中国飞船设计师的创意。

    物尽其用

    我国的国情要求载人航天要物尽其用,一次试验、多方收效。“神舟”飞船的目的不仅是为了载人,除要进行对地观测和空间试验外,将来还要完成出舱活动、交会对接试验和发射空间实验室等后续任务。轨道舱留轨利用是中国飞船的一大特色,避免了资源的浪费。前苏联/俄罗斯和美国飞船的轨道舱和返回舱分离后,一般是废弃不用的。

    设计独到

    因为轨道舱还有留轨任务,所以它具有一些独特的设计,体现了中国飞船的创新精神。

    动量轮姿态控制技术 可使轨道舱长期保持对地定向状态又不消耗过多的推进剂。

    太阳电池阵 解决能量动力问题,可使其在轨道舱返回地球后。继续作为自由飞行的无人小型实验室绕轨飞行180天。

    “百叶窗”散热装置 载人时。轨道舱的舱内温度要求保持在17~21摄氏度之间,留轨时却不需要。针对这个要求,专家们在舱壁两侧安装了“百叶窗”散热装置——在载人阶段,它是关闭的。留轨时则打开散热。

    除此之外,专家们还仔细研究了“联盟”飞船的不足之处,并在“神舟”飞船的一些细节处做了较大的改善。

    “联盟”号飞船的太阳能电池翼在轨道上才打开,要想让其正面面向阳光就必须转动整个机体。而“神舟”飞船的太阳能电池翼的机械模块部分和轨道模块部分均拥有旋转结构,无需转动机体就可以在一定范围内将电池表面转向太阳获得能量。另外,“联盟”号飞船上配备了一台大型引擎,而“神舟”飞船配备了4台小型引擎。这意味着即使某一引擎发生故障,中国的飞船可以通过停止对角线上的引擎的运行来继续维持飞船的正常状态,较“联盟”号飞船安全。相对于“联盟”号飞船配备一个主发动机和一个备用发动机。“神舟”飞船的推进舱有4个主发动机,更灵巧、经济,动力更为充足。

    “神舟”因有太阳能电池的巧妙设计。因此飞船只要注意机体姿势就可以获得必要的电力。这说明“神舟”本身可以在轨道上起到宇宙工作站的作用。而“联盟”号的目的是往返飞行于宇宙工作站等大型宇宙站之间。宇宙试验及长期宇宙滞留则交由工作站进行,“联盟”号只是起到工作站间的“桥梁”作用。

    “神舟”绝非“联盟”翻版

    中国:“神舟”飞船完全独立自主设计

    王永志(中国载人航天工程总设计师、中国工程院院士)

    “神舟”飞船完全独立自主设计,虽然它与“联盟”号飞船外表有点像。但实际上并不一样。当今世界。在某些技术上有借鉴是很自然,也很正常,但借鉴并不等同于模仿。正如很多种飞机从外表上看非常相似,但里面的内容却大不相同一样,我们也不能认为它们是相互模仿。

    周晓飞(中国航天科技集团载人航天工程办公室主任)

    “神舟”飞船是我国独立设计和研制的具有完全知识产权的产品。与俄罗斯相比,“神舟”飞船的直径比俄罗斯的大,航天员在里面比较舒适,也留有发展的余地和空间。我们的设备技术含量,比如电子技术和控制技术含量要比当年研制“联盟”号飞船时先进得多。

    法国:“神舟”是地地道道中国造

    菲利普·库埃(达索集团航天分部的公关主任,法国唯一著书介绍中国航天员的专家。)

    中国直接就进入了“联盟”号飞船的技术阶段。但它与“联盟”号完全不一样,尽管中国曾得到过俄罗斯专家的帮助,但这可是地地道道的中国造。中国进行航天事业的发展完全是另辟蹊径。

    德国:中国自主研发

    马鲁斯·皮朗博士(德国《宇航杂志》主编)

    中国是自主研发,由于设计合理,使“神舟”飞船能够“一船多用”。节省巨额费用,价值比高。

    岩斯·赛德夫博士(德国宇航局官员)

    美、俄的飞船都经历了从单舱到多舱的发展阶段,中国来了个技术大跨越,直接研制出自己的三舱飞船。让世界航天界震惊。

    “神舟”飞船三舱简介:

    轨道舱

    外形为圆柱形,密封结构,两侧安装有太阳电池翼,可以为轨道舱提供500瓦以上的电力,尾部有4组小推进发动机,能为飞船提供辅助推力和分离后轨道舱继续保持轨道运动的能力,靠近返回舱一侧有圆形的舱门。

    返回舱

    呈钟形,有舱门与轨道舱相通,也是密闭的舱段,内有环境控制和生命保障系统,确保航天员在飞行过程中的生命安全。

    推进舱

    又称设备舱,呈圆柱形,内部装载发动机和推进剂,为飞船提供调整姿态和轨道以及制动减速所需要的动力,两侧各有一对太阳翼,与轨道舱的电池翼一起所产生3倍于“联盟”号飞船的电力(平均1500瓦以上)。

    编者小论:

    自1967年首次发射成功以来,“联盟”号是已经在宇宙飞行方面取得相当经验的飞行器。如果中国“神舟”翻版“联盟”。按理来说中国应该可以在更早一些时候进行载人飞船的发射,但中国在此之前还进行了4次无人飞船的发射。这也是从另一侧面说明“神舟”飞船的很多技术是独自开发的。

    对于载人宇宙飞船的发射,中国采取了史无前例的开放态度,事先公布发射时间及飞行计划等,充分显示中国对载人航天飞行的信心。“神舟”或许对“联盟”进行了一定的借鉴,但从具体的设计来看,“神舟”是“联盟”设计理念的进一步升华,是中国进行自主开发的飞船。“神舟”并不是“联盟”号的模仿品,也许说“神舟”是“联盟”号的发展版更为恰当。

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