载人航天30 战30 捷，“神舟”20 年越飞越稳

文/宋皓薇

10 月26 日11 时14 分，长征二号F 运载火箭点火升空，顺利将神舟十七号载人飞船送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。17时46 分，历经约6.5 小时自主快速交会对接，神舟十七号载人飞船对接于天和核心舱前向端口，空间站再次形成三舱三船组合体。

此次任务是我国载人航天工程立项实施以来第30 次飞行任务，也是第12 次载人飞行任务。自我国首次载人飞行任务成功20 年来，“神箭”“神舟”在酒泉卫星发射中心成功将20 位航天员、32 人次送入太空，以100%的成功率稳稳托举起中华民族千年飞天梦想。今昔对比，神舟飞船一直在进步，研制、技术、管理各方面愈发成熟，其发展成果延伸到了诸多领域，推动着航天科技水平不断提升。

研制和试验模式不断进化

作为神舟飞船的“坐骑”，也是中国航天史上技术最复杂的“航天员专列”，从1999 年首飞至今，长二F 火箭保持全胜战绩。经过持续改进，目前长二F 火箭的可靠性评估值已提升至0.9896，安全性评估值达0.99996。如今，长二F火箭“发一备一”发射场流程已从空间站建造初期的49天压缩至35 天，正瞄准30 天目标继续优化改进，以便更好地满足空间站应用与发展阶段需求。

火箭性能不断提升，飞船同样不断进步。神舟十七号载人飞船是空间站应用与发展阶段发射的第二艘载人飞船。打一备一、滚动备份是空间站建造以来载人飞船任务的特点。与神舟十四号、神舟十五号、神舟十六号载人飞船相比，神舟十七号载人飞船的应急值守时间从6 个月缩短至5 个月。

其实，神舟飞船的试验分为两类：研制试验和常规试验。

在研制阶段，有的试验是原理性、方案性的，大到飞船有多大、三舱构型是否合理，小到舷窗玻璃等细节，都需要做试验。

“例如舷窗有好几层玻璃，玻璃比较重。研制人员先做了巴掌大小的窗，但把脸凑过去看，看不清外面。一次次做大一点，再做大一点，最终确定方案。这样小的产品也要做多次试验。”航天科技集团五院研究员陈同祥回忆。

还有不少大型试验，比如空投试验。苍茫戈壁上空，飞机将神舟飞船返回舱投下，验证返回舱降落伞性能。五院508 所研制人员屠京华从1992年就参与神舟飞船研制工作，在他的记忆中，这样的试验不胜其数。

最重要的是验证核心技术和关键技术的飞行试验。例如返回舱的防热结构、烧蚀性能，只有让返回舱穿越大气层高压气体返回才能验证；交会对接技术只能通过在轨试验进行验证。攻克这些关键技术就像摸着石头过河，必须要在载人飞行之前进行飞行试验。从神舟一号飞船到神舟四号飞船任务，以及神舟八号飞船任务，我国正是通过无人试验飞船验证了这些核心、关键且影响成败的不可测试项目。

在此前的任务中，神舟飞船已经完成了大量关键技术试验，具备执行空间站任务的全部“十八般武艺”。如今需要做的试验，更多的是产品交付验收时的常规试验。

事实上，“常规”并不等于简单。这些常规验收试验分为单机试验、分系统匹配试验、整船试验等。神舟飞船包含的产品有600 余台套，比很多型号多一倍以上，加之团队每年执行两船次发射、三船次应急救援待命任务，同时开展后续飞船研制工作，工作量庞大。

“从神舟十二号载人飞船开始，任务特点是有备份船。神舟飞船团队面临的最大难题就是组批研制。一开始也是探索，后来技术越来越成熟。”陈同祥表示，团队通过流程优化、技术升级等方式，高效率完成任务。

针对小型产品，组批研制、批量订货的神舟飞船可以对多发任务的产品同时试验、一次验收，节省了许多时间。在组批研制模式下，各个产品的现场状态确认、关键环节节点比对等工作形成了电子数据包，构建起产品基线。同时，各项工作过程控制和量化控制记录也愈发完善，计划安排、人员配置形成了固定规范，到下一次执行任务时，有据可依，更加模板化、程序化。

在发射场，神舟飞船团队需要同时完成两艘飞船的发射前准备和应急值守状态准备工作。团队对发射场工作进行工序优化、流程优化，测试队伍和操作队伍交替开展两艘飞船的工作，提高了发射场工作效率。

为提高测试效率，神舟飞船团队积极推动数字化发展，采取自动化测试和远程测试相结合的方式，逐步打通了型号间、地域间的测试“藩篱”，实现了人员、数据的跨地域跨型号云共享，切实提升了飞船批产测试能力和效率。同时，“四查”“三比”“三性”和首飞“十个最”标准等管理理念均由神舟飞船团队率先提出，这样的管理成果被许多型号借鉴。

创新成果令许多领域受益

在中国载人航天史上，神舟飞船像一位技术“先驱”，创造了中国航天史上一个又一个第一。

在我国载人航天三大基本技术中，载人天地往返和出舱活动技术由神舟飞船独立突破掌握，交会对接技术突破掌握以神舟飞船为主。

1999 年，中国第一艘试验飞船神舟一号成功发射和返回，实现了天地往返的重大突破，树起中国航天史上的一座重要里程碑。

2008 年9 月27 日，随着神舟七号载人飞船轨道舱舱门打开，浩瀚的太空向中国人敞开了怀抱。中国随之成为第三个掌握空间出舱活动技术的国家。“这次任务中，我们第一次复用轨道舱。针对航天员在轨居住环境、工作环境以及舱外航天服的状况，我们做了大量准备工作。在发射场，每名队员都当了一回‘裁缝’，航天员出舱挥舞的五星红旗由研制人员亲手制作。”五院科研人员俞进透露。

2011～2013 年，神舟八号飞船、神舟九号飞船、神舟十号飞船先后与天宫一号目标飞行器完成6 次交会对接。神舟飞船团队在国际宇航领域独创性地提出了“N+1”交会对接模式，解决了国际上公认的航天技术难题……

作为国家重大战略任务，载人航天的发展及其应用产生了巨大的综合效益，直接带动了多个领域的技术创新、工艺提升和产业升级。

航天科技集团六院801 所研究员金广明介绍，当年神舟飞船推进系统可以说是最具有挑战性、最前沿的推进系统，团队自主创新，突破了关键技术。在801 所，由神舟飞船推进系统衍生而来的技术延伸应用到了卫星、探月和探火航天器推进系统等多个领域，也带动了801 所自身专业能力和人才队伍水平的提高。

可以说，神舟飞船的产品进入常态化小批量持续性的生产交付发射阶段，包括推进系统在内的多个分系统、多家单位都能适应任务节奏，这体现出了中国航天整体能力的提升。

▲ 神舟十七号飞船与空间站天和核心舱交会对接瞬间

目前，神舟飞船技术状态已经稳定，创新主要体现在增强可靠性安全性、提高航天员舒适度、提升整体效益上。

比如，自空间站建造以来，神舟飞船在前期交会对接返回模式基础上，实现了快速交会对接，交会对接周期由两天缩短到6.5 小时，还实现了5圈快速返回，返回时间由一天缩短到数小时。

在新批次首发船——神舟十六号载人飞船上，采用了小型化、人机交互体验感更佳的仪表系统和集成化程度更高的中继终端等，既提高了航天员的舒适度，又腾出了更多舱位空间，用于上下行载荷。

再比如，普通镉镍电池常见，大容量镉镍蓄电池则专为神舟飞船而生。这项技术在当年堪称“超前”。从神舟一号飞船任务至今，大容量镉镍蓄电池多次优化升级，顺利通过了单船飞行、多个组合体飞行以及空间站建造阶段、空间站应用与发展阶段的多次飞行考核。后续，随着长寿命大容量锂离子电池的安全性得到广泛验证，神舟飞船将应用能量更高的锂离子蓄电池，进一步满足型号任务需求，通过电源技术不断进步，为飞船的正常运行持续提供可靠保障。

“造船为建站，建站为应用”。神舟飞船不仅圆了中华民族的千年飞天梦想，还在充分发挥工程综合效益方面成为典范。中国空间站建成了，未来更加可期。五院负责抓总我国空间站工程的重要领域——航天技术试验领域，面向中国宇航发展的战略需求和航天技术前沿，为未来我国航天技术发展和空间应用提供有力的技术支撑。

掌握“必然成功、必须成功”的方法

神舟一号飞船发射时，金广明坐在飞控大厅里，紧张得手心全是汗水，直到飞船平安返回才松了口气。那时候，国内科研人员对于载人飞船还比较陌生。无人试验飞船任务尚且如此，团队执行神舟五号载人飞船飞控任务的心情可想而知。

从神舟一号飞船发射至今，每次任务，金广明不是在发射场，就是在飞控中心。今昔对比，他认为，如今大家对载人飞行规律把握得更加精准了，更多的是保持平常心，把每一项工作踏踏实实做好。

在神舟四号飞船任务中，俞进第一次执行飞控任务。她回忆，那时大家很早就进入飞控现场，准备飞控预案、各类文件及协同配合工作。当时飞控工作由专门的机构负责。如今，飞控团队与研制团队同属一支队伍，大家轮流执行飞控和发射工作，人员数量也有所缩减。

原来，自神舟十号载人飞船起，神舟飞船持续开展自动化测试工作，到了空间站阶段，已实现了云测试、云飞控，人力资源分配更加灵活。

对于神舟飞船这样的复杂系统，飞控工作对人员要求很高。判读、分析整船在轨情况等，均要求队员对飞船有全面细致的了解。飞控人员都要经过专门的培训和考试，考核通过方能上岗。飞控的高要求，任务的快节奏，人员队伍的精练，这从侧面体现出：神舟飞船的飞控模式更成熟了，研制队伍的能力更强、更全面了。

▲ 神舟十七号载人飞行任务徽章

这在神舟十七号载人飞船任务中有着鲜明体现。神舟十七号载人飞船是空间站应用与发展阶段发射的第二艘载人飞船。与“兄长们”神舟十四号载人飞船、神舟十五号载人飞船、神舟十六号载人飞船相比，神舟十七号载人飞船为适应任务需要，应急值守时间从6 个月缩短到5 个月。这意味着，研制团队需要在更短时间内完成神舟十七号载人飞船发射准备工作，同时让神舟十八号载人飞船转入应急值守状态。

打一备一、滚动备份是空间站建造以来的载人飞船任务特点。在这种模式下，每年执行两船次发射、两船次交会对接、两船次返回、三船次应急救援待命任务并同时开展后续飞船研制工作的神舟飞船团队，如何在更短时间内完成工作、取得成功？

“成功是必然的，也是必须的，我们已经掌握了方法。”

“思想上高度重视，心态上平和坦然。”

“每个人都认真做好自己的工作，就能取得成功。”

……

对于快节奏、高要求的研制试验任务，队员们如是说。

在金广明看来，“人+产品”是保证成功的关键。神舟飞船团队的特点是骨干人员队伍稳定，执行任务的都是“精兵强将”，同时逐步培养新人，老中青三代形成了合理的人才队伍梯队。在本次任务中，神舟十七号载人飞船发射场试验队以事前准备充分、事中控制到位、事后总结及时为原则，不断强化质量责任，落实质量要求，加强风险管控，为高质量保证发射任务圆满成功奠定坚实基础。