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11月12日10時03分,天舟五號貨運飛船乘坐長征七號遙六運載火箭,從文昌發(fā)射場奔赴太空。12時10分,天舟五號貨運飛船與在軌運行的空間站組合體成功進(jìn)行自主快速交會對接,僅用2小時,創(chuàng)造了世界航天史交會對接歷時最短的新紀(jì)錄。
(資料圖片)
“太空快遞小哥”誕生記
為了完成預(yù)定目標(biāo),天舟五號的入軌精度偏差不能超過4秒,為此,長七火箭采用了高精度激光陀螺和光纖陀螺慣性測量組合的設(shè)計方法,這也是我國現(xiàn)役運載火箭中入軌精度最高的。
馮永:比如我們的重量要精確控制,我們的轉(zhuǎn)動慣量要精確控制,分離的時候要沒有半點差錯,包括火箭起飛的窗口都是零窗口,所謂零窗口,10點03分05秒,零窗口打。
記者:我覺得這個太難了。
馮永:我們有一個所謂的精度鏈或者叫尺寸鏈也好,有一個分析,比如我允許有10秒的誤差,這10秒誤差我會給比方火箭起飛點分配1秒,分配2秒,然后我們船艦分離調(diào)整自己的姿態(tài),會給自己留一兩秒。
記者:沒想到天舟人的時間都是以秒算的。
馮永:這次兩小時交會對接是整個團隊,甚至包括火箭團隊大家共同努力的結(jié)果,還有包括發(fā)射場發(fā)射的團隊大家都在努力,保證爭取零窗口,不吃系統(tǒng)余量。
與天舟貨運飛船此前的6.5小時快速交會對接相比,天舟五號主要從兩方面進(jìn)行了方案的調(diào)整。一是將遠(yuǎn)距離導(dǎo)引過程由多圈次壓縮為不到一圈,將多次變軌壓縮為了兩次綜合機動,該部分用時由原來的約4個小時減少到約1個小時。二是在近距離自主控制段,減少了多個確認(rèn)飛船狀態(tài)的停泊點,就好像動車組減少經(jīng)停車站數(shù)量一樣,加快了接近速度,該階段時長由2個多小時縮短為約1小時。
僅用兩小時,天舟貨運飛船與中國空間站“T”字構(gòu)型組合體首次交會對接任務(wù)取得圓滿成功。
馮永:當(dāng)時真的從椅子上蹦起來了,真的蹦了。當(dāng)時五院院長書記都跟我們坐在一起,大家鼓掌,真的不容易。以前還能看見十字靶標(biāo)多多少少左右會有一些移動,這次幾乎是十環(huán)。
記者:所以從椅子上蹦起來的那一刻,你在想什么呢?
馮永:因為覺得第一就是外國人沒做到的中國人做到了;第二就是這個團隊能夠在這么短的時間內(nèi)團結(jié)協(xié)作,把一個這么新的技術(shù)從提出一直到實現(xiàn),做得這么完美,我也非常感謝大家的付出。
路雖遠(yuǎn),篤行可至
馮永大學(xué)畢業(yè)后進(jìn)入中國航天領(lǐng)域,先后參與了東方紅三號通信衛(wèi)星,實踐五號等小型衛(wèi)星的研制工作。2017年11月,航天科技集團五院把他調(diào)回北京,出任航天科技集團五院天舟系列貨運飛船總指揮,那個時候正是天舟二號研制生產(chǎn)的階段。天舟二號貨運飛船是中國空間站關(guān)鍵技術(shù)驗證和建造階段首飛的貨運飛船。但在天舟二號組裝完成,將要開始測試時,疫情帶來了意想不到的困難。
馮永:一個20天的試驗我們做了40天,這40天本來是計劃整個試驗隊要去喀什對接,人坐飛機去了喀什,進(jìn)不了測控站,就想下一步去哪?跟家里商量,說是去青島,結(jié)果沒有青島的飛機,最后這些試驗隊員坐飛機轉(zhuǎn)戰(zhàn)蘭州,專門派大巴把這些人和設(shè)備拉上,兩天兩夜把人從蘭州拉到北京。
記者:大巴車上的每一個人內(nèi)心有多煎熬,載人航天三步走的計劃是沒變的,該什么時候發(fā)天舟二號就得什么時候發(fā),那怎么辦呢?
馮永:所以最后大家還是憋著一口氣,到青島還不行,最后從青島轉(zhuǎn)戰(zhàn)渭南,終于最后在渭南把這個試驗做完了。12月份出的差,一直到臘月小年這些人才回來。
實現(xiàn)零疑問、零缺陷、零故障是航天工程風(fēng)險管控的目標(biāo),2021年1月,在發(fā)射時間已經(jīng)迫近的時候,一件突發(fā)事件給馮永和團隊帶來嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
馮永:我們天舟四號正好在做力學(xué)環(huán)境實驗,其中我們有個設(shè)備在開機之后沒有正常加載執(zhí)行。
記者:加載執(zhí)行是什么意思?
馮永:比方咱們著車基本都是鑰匙一擰就著,但是我終于有一天碰見一啟沒著,但是我又一啟它又著了,這個并不影響我后續(xù)的工作。
記者:但是害怕,它萬一下次不著了呢?
馮永:對,所以說這個肯定是我的一個疑點。
按照不帶任何疑點上天的原則,各個專家從北京、文昌、西安、煙臺齊聚在蘭州,目的就是解決開機加載偶發(fā)不成功的現(xiàn)象。
馮永:五天五夜基本上我們是沒有看到太陽。白天我們都在辦公室都在實驗室,只有晚上兩三點鐘才能回到招待所,招待所天不亮,冬天八點的時候蘭州天是不亮的,我們又去上班,所以見不著太陽,一直到第五天的晚上放松了,問題找到了,它就是一個也可以講是電磁兼容性的問題。
記者:五天五夜沒有見到太陽?
馮永:每天睡四到五個小時,肯定超不過五個小時。
記者:也睡不著?
馮永:那肯定睡不著,所以說航天人對于疑點不一致,或者說質(zhì)量問題他處理的態(tài)度是跟其他行業(yè)不一樣的,第一個零容忍,發(fā)現(xiàn)問題第一時間去解決,而且要根治,我們還要開展舉一反三,這也就是咱們航天所謂“雙五條歸零”,一個是技術(shù)歸零,一個是管理歸零。
一約既定,使命必達(dá)!天舟二號、天舟三號、天舟四號先后成功發(fā)射,與天和核心艙順利對接后,在軌進(jìn)行了一系列拓展應(yīng)用實驗。這其中當(dāng)天舟二號完成使命,受控隕落之后,馮永寫下了《給天舟二號貨運飛船的一封信》。
馮永:當(dāng)時我寫過這么幾句話,“在奮斗的路上永遠(yuǎn)不要怕吃苦,只要你想成功,沒有捷徑可走,你必須一步一個腳印踏踏實實去做,只有每一步你做踏實了,不管它是順境還是坎坷,它都是墊向你奔向目標(biāo)的臺階。路雖遠(yuǎn),篤行可至。”
負(fù)5小時裝載物資“大禮包”
因為裝載的貨包中有一些存在濕度和溫度控制的要求,所以天舟五號在發(fā)射前,負(fù)5小時才能進(jìn)行裝載。然而,最后的這個操作一旦出現(xiàn)失誤,那么也就意味著天舟五號的發(fā)射就要推遲。
記者:怎么裝?
馮永:它在距離地面大概五十多米的一個操作平臺上,要打開整流罩的側(cè)操作口,打開我們密封艙的一個側(cè)操作口,裝到一個里面有溫度控制的裝置里,然后在逆流程把這個艙門給它關(guān)上。雖然這個裝的貨物并不重,但是因為是高空作業(yè),下面就是裝滿了氧化劑和燃燒劑的火箭,所以對于咱們操作人員還是一個考量。
為了確保萬無一失,馮永他們專門挑選了兩個業(yè)務(wù)能力強的操作人員,兩人互為備份,反復(fù)演練,保證操作嚴(yán)謹(jǐn),一次成功??粗麄冊谟袟l不紊地裝載貨物,其實,馮永的心里也為他們捏把汗。
馮永:整個操作持續(xù)了兩個小時。作為我們來說是挺揪心,但是也比較有信心,所以我們最后的操作就是定崗、定人、定流程,就是誰干什么就干什么,不干別的。
記者:在這個過程當(dāng)中的每一步都是可丁可卯的,你已經(jīng)習(xí)慣不給自己留余量的日子了嗎?
馮永:我們心里要有底氣,我們的余量從哪來?就從沒有余量中找余量。我們通過不同的反復(fù)演練,壓縮我們的流程,優(yōu)化我們的流程,讓我們的操作更熟練,我們在兩個小時之內(nèi)能干完,我的余量不就出來了嗎?這幫小伙子們的確很棒,操作完了之后比我們計劃的時間還提前了二十分鐘。
“讓航天員吃上熱乎的餃子”
天舟五號“到訪”后,神舟十五號載人飛船很快也將發(fā)射,3位航天員將與神舟十四號航天員實現(xiàn)“太空會師”。屆時,中國空間站將首次實現(xiàn)6名中國航天員在軌駐留,迎來“滿員”。天舟五號貨運飛船運來的物資,也將為他們同時在軌工作和生活以及神舟十五號航天員后續(xù)半年的駐站提供最充分、最踏實的保障。
記者:天舟五號要突破這么多的技術(shù)難關(guān),那天舟六號怎么辦?天舟七號呢?
馮永:天舟六號我們現(xiàn)在正在做,我們優(yōu)化了內(nèi)部設(shè)備的布局,把裝貨物的密封艙體積加大。我們大概算了算,三個航天員可以吃三個月的食物是沒問題的。不光帶什么,比如我?guī)罱o養(yǎng)也好,哪怕我多帶點蘋果,航天員每天能吃到蘋果、吃到橘子,也是挺好的一個事。所以說全心全意為在軌航天員多想一些辦法,為中國空間站建設(shè)多拉些貨。
記者:以后航天員真的想吃點家鄉(xiāng)特產(chǎn),這就可以往大件里帶了。
馮永:那天我們開玩笑,上盤餃子,上面航天員真的能吃上熱乎的。
記者:熱乎餃子都能吃上?
馮永:餃子兩個小時涼不透吧?那我要是負(fù)三小時把它裝上去,只要有一個比較好的保溫袋子就行,不用擱冰箱。
記者:你前面有沒有一個新的目標(biāo),要去實現(xiàn)的?
馮永:從我現(xiàn)在這個崗位來說,快的交會對接的速度,更大的載重比,更大的貨物運輸能力是我們永遠(yuǎn)的追求。比如有大的備品備件需要上去,目前全密封的貨船完不成,我們就有可能去建造半密封貨船或者全開放的貨船,把大件物資搬上去。
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