中国载人航天 二十载精彩历程回顾
2023-12-22
2003—2023
2023年6月4日,与前来“接班”的神舟十六号乘组共同工作生活5天后,神舟十五号乘组依依作别中国空间站,梦圆载誉而归。
6时33分,东方欲晓,苍茫天幕泛起鱼肚白,淡淡的云层依稀可见,雄浑的胡杨大漠也逐渐苏醒。
神舟十五号载人飞船返回舱在巴丹吉林沙漠腹地的东风着陆场平安着陆,神舟十五号载人飞行任务取得圆满成功,神舟十五号航天员乘组回到地球怀抱。
征途在星辰大海,潮涌于品牌山河。
从2003年浩瀚太空迎来首位中国航天员访客,再到神舟十四号飞天、中国空间站建造、问天实验舱升空、梦天实验舱择机发射……20年时间,我国载人航天事业向着浩瀚星空昂首挺进,承载着我们伟大民族的飞天梦想,镌刻着中国品牌的前行脚步,完成了一场从“品牌自立”到“品牌自信”的转变。
一切腾飞的阻碍都在被打破,一切理想都有了相应的契机。
在这个长达20年的征途故事脉络中,中国航天科技集团、中信重工、佳讯飞鸿、江南造船公司、中国电子科技集团公司、中建集团……诸如此类的科技公司,在助推神舟飞船“腾飞”中,闯出了一条自主创新的道路。
在这个长达20年的征途故事脉络中,中国品牌在世界500强的个数迅猛增长,1999年12个,2022年突破145家,仅仅几个数字,我们隐约看到无数跃跃欲试的自主品牌梦想,隐约看到又一个腾飞的神舟飞船,以及,下一个20年。
1999-2003:航天前传 星星之火
中國载人飞船是从2003年开始的。
但为保障宇航员生命安全、验证各项技术,我们首先需要进行无人飞船的发射——神舟一号试验飞船由此诞生,这一年是1999年。
1999年,新千年即将到来,报纸上,电视上、课堂里、来信里、以及那时刚刚冒头的网络论坛,人们的措辞,各有各的期待。
那时,在全球载人航天领域,美国和俄罗斯双雄并立,中国已经远远落后,要想突破,只有通过数个阶段性目标,一步步追赶,逐步建立中国自己的空间站。
很多人说,品牌本身就是一张白纸,一笔一划都由企业自己来写就。这是对的。1999年,中国航天科技集团公司为自己的品牌发展铺上了第一张底稿。这一年,中国航天科技集团公司诞生,此后一直和中国航天事业,共呼吸、共命运。
成立24年,中国航天科技集团已经拥有15家上市公司,研制发射16艘神舟飞船,发射成功率达到96%,建成了功能完善、设施完备的现代航天科技工业体系,关键元器件和原材料自主保障能力大幅提升,国际竞争力大幅增强。
这些数字背后,都是激荡人心的故事。
中国载人航天发展的路径,是从无人试验飞船起步。掌握核心技术,没有捷径可走。中国航天科技集团公司的研发人员,是一支“梦之队”。
他们是我国航天器制导、导航与控制(GNC)领域的一支劲旅,以“制得准,导得精,控得稳”为目标,赋予我国载人航天器“最强大脑”,使这些航天器得以承载航天员精准往返天地间。
1999年,他们经过无数次的计算、论证、验证,提出了具有中国特色的轨道舱留轨方案;也亲身体会了花165万美元也只能买来外方一个“Yes”或“No”的复杂况味;也确定了三舱方案:后端的推进舱为飞船提供动力,中间的返回舱是未来航天员的座舱,也是唯一可以返回着陆的舱段,最前段的轨道舱则在返回舱返回后继续留
在太空进行科学实验,这是我国自主设计、具有完全
自主知识产权的载人天地往返运输器。
洋流,从沉寂的海底经过,泥沙会因此激荡,海底的生物们,纷纷跃起。
因为整艘飞船重量超过8吨,一枚推力强劲的火箭,并不可少。这个长征二号F运载火箭也是中国航天科技集团公司所属中国运载火箭技术研究院研制的。一种大型两级捆绑助推器运载火箭——长征二号F运载火箭,先芯级并联四枚助推器479吨的起飞,船箭对接后,用不超过28米/分钟的速度,沿着无缝轨道以垂直姿态驶向发射区。
没有依附任何国家,腰杆子硬,中国航天科技集团公司成功研制出长征二号F运载火箭。发射地点还是大家熟悉的遍布沙漠戈壁的酒泉卫星发射中心,更远处四艘由测量船分别开赴太平洋、印度洋与大西洋与分布全球的多个地面站一起组成了一个完备的测控通信系统保证我们能在地球上控制神舟飞船飞行的全过程。
一个民族的复兴需要强大的品牌力量,没有自主创新的品牌,一个国家、一个民族不可能屹立于世界民族之林。此时江南造船(集团)有限责任公司,这家民族品牌见证了一个半世纪的沧桑,创造了上百个中国第一,被誉为民族工业和军事工业的发祥地、产业工人的摇篮、改革开放的先驱,自主研发了测量船,助力中国神舟腾飞。
这一年的11月20日,长度超过58米的长征二号F运载火箭,竖立在酒泉卫星发射中心的塔架上,整装待发。6点30分,火箭的一级发动机以及4个助推发动机同时点火,巨大的轰鸣声中,质量超过479吨的箭体升空,火箭搭载着中国第一艘宇宙飞船——神舟一号试验飞船绝尘而去,消失在晨曦中。
地面上的人们屏息静气,焦急地等待着最新消息!
2003-2008:载人起点 梦圆太空
在2019中国品牌日活动中,中国首飞航天员杨利伟接表示,在我国成为第三个独立掌握载人航天技术的国家背后,中国航天品牌的成就离不开中国航天发射技术的可靠性、安全性以及航天人的实干创新,希望中国载人航天精神能够为每一个走在品牌强国路上的企业和企业家提供攻坚克难的勇气和动力,让世界爱上中国品牌!
回望过往神舟载人“腾飞”路,中国品牌掌握了历史主动,乘风破浪万里,直挂云帆济沧海。
2003年10月15日9时,长征二号F火箭再次点火。这次运载的神舟五号由中国空间技术研究院研制生产的。中国空间技术研究院走过以东方红一号、神舟五号载人飞船成功发射,树立起中国航天事业三大里程碑,圆了中国人的点亮星空梦、飞天游宇梦。神舟五号与杨利伟,向太空进发。
这一刻,全国人民望向天空。这一年,中国企业在世界500强的企业个数只有12个。
10月16日,在绕地球14圈、飞行21小时后距离地表300多千米的飞船启动返回程序。16日6点23分,飞船在内蒙古四子王旗成功着陆,当杨利伟从返回舱中走出的那一刻,全国人民为之沸腾,中国正式成为全球第三个独立将人类送上太空的国家。之后,中国航天科技集团成为全球媒体聚集的焦点——在一个变化最快速的时代完成了国家的使命,这背后带动了集成电路、直播星工程、制造业、软件业等等。换言之,其它中小企业也助推神舟腾飞。比如秦皇岛星箭特种玻璃有限公司的产品,其厚度只有0.1毫米左右,薄如蝉翼,但在零上200度、零下180度瞬间产生的温差交变下能不爆不裂,同时保证吸光率,为太阳能电池连续供电,被称为航天器的“护身铠甲”。
再比如,神舟五号是在酒泉卫星发射中心成功升空的,该中心的火箭垂直总装测试厂、培训中心等许多建筑由中建集团建造,发射中心的火箭垂直总装测试厂房是承担“神五”发射任务的核心工程,它的单层厂房总高达100米,采用钢筋混凝土巨型钢架——多筒体空间结构,光厂房大门就有74米高、350吨重,被誉为“亚洲第一大门”。近千人的施工队伍奋战两年8个月时间,完成了额定工程量需4年的施工任务,并创造了施工工艺的四项世界第一。
2008年,神舟七号乘客增加到了3人翟志刚、刘伯明、景海鹏,用5天时间,完成1000多项规定动作。其中最关键的一项则是出舱行走,因为未来空间站的建设与维护很多需要航天员出舱操作。 9月27日16时41分,神舟七号的舱门完全打开,翟志刚在刘伯明的帮助下探出头,随后,他全身离开轨道舱,彻底暴露在太空之中,刘伯明也探出头来,将一面国旗交到翟志刚的手中,翟志刚接过国旗并向镜头挥舞。中国人的第一次太空出舱活动,正式达成航天上的成就,反映的是愈发强盛的国力。
背后是一连串企业,中国电子科技集团有限公司刚刚成立,克服了一个个技术难题,完成了所有科研任务,为神舟一号到神舟五号飞船提供了一大批优质可靠的电子元器件产品。这一时期人们乘坐了多年的绿皮车,开始换成舒适的和谐号。各种超级工程不断完工包括三峡大坝、青藏铁路、西气东输等等。北京奥运会场面宏大惊艳全球,不断扩招的大学生大量走出校门成为大国崛起时期一个又一个的建设者。
人们在网吧接触到的互联网已经不可同日而语腾讯、阿里巴巴、百度等互联网巨头纷纷崛起。在灾难中经受磨砺,在落后中奋起直追,只要我们的脚下,有了坚实的基础目光,就会望向更强大的未来。
中国载人航天的第三步“空間站预演”即将到来。
2008-2023:星辰大海 未来可期
大型空间站,其质量可以高达数百吨。它无法从地面一次发射完成,必须像蚂蚁搬家一样,将一个个模块,分别送入太空。再像搭积木一样,拼接成一个整体,其中的关键便是“对接”技术。
为了验证“对接”技术我们需要神舟飞船之外的另一个模块天宫一号。 它长10.4米、最大直径3.35米,内部有效使用空间约15立方米,可满足3名航天员在舱内生活。设计在轨寿命两年,是中国第一个空间试验平台。
2011年9月29日,天宫一号从酒泉卫星发射中心成功升空。
11月1日,神舟八号无人飞船也成功升空。两者将在太空完成无人状态下的自动交会对接。11月3日,凌晨神舟八号进入轨道。它与天宫一号的距离,从1000米到100米,从100米到1米,从1米到几厘米...最终完美合体。交会对接,载人航天工程中难度最大、最为光辉的技术亮点,承载着我们建造中国人自己空间站的太空梦,没有它,建立空间站、维持空间站的正常运行、航天员的定期更换,以及提供给空间站一切必要条件的天地往返运输任务,都无从谈起。
根据中国航天科技集团公司的公开信息显示,对接机构的研制,是一条不断碰到新问题、不断解决新问题的披荆斩棘、浴火重生之路。其在1995年启动了对接机构的研制立项工作,在没有参考资料的情况下,数千次的试验、数以万计的数据积累……收集到的各类资料装满了整整10个大箱子,仅论证报告的撰写就用了3个多月时间。埋头苦干了16年。终于在2011年,神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器实现轴向对接,我国首次实现无人空间交会对接,成为世界上第三个独立掌握空间交会对接技术的国家。
因为神舟八号和天宫都是8吨级的航天器,对于接下来的空间站来说还是“轻量级”的,第二代对接机构必须适应未来空间站建造阶段8~180吨各种吨位、各种方式的对接,包括偏心对接,这也是空间建造阶段必须突破的一项技术。为了既不影响原捕获性能,方便捕获,又实现对接机构捕获后的大吨位耗能需求,设计师系统性提出了可控阻尼的控制思路,增强了对接机构吸收能量的能力,使大吨位的飞行器对接更平稳。其研制团队一路过关斩将:在2012年底顺利完成可控阻尼器关键技术攻关,2014年完成初样设计验证,2015年完成天舟一号正样产品研制。2017年4月22日12时23分,天舟一号与天宫二号空间实验室成功实现在轨首次交会对接,第二代对接机构首秀表现完美。
之后,中国航天事业继续“闪耀”太空。
6月2日,神舟十五号、神舟十六号乘组在空间站进行了交接仪式,神舟十五号乘组跑完了空间站建造阶段的最后一程,又把空间站进入应用与发展阶段的第一棒交到了神舟十六号乘组手中。
随着航天员费俊龙、邓清明、张陆天外归来,我国第一、二批现役航天员全部圆梦九天。同时,随着神舟十六号航天员朱杨柱、桂海潮进入中国空间站,浩瀚太空也首次出现了第三批航天员的身影。
2003-2023:中国品牌 一路伴随
跟随航天员一起上天的,还有中国品牌。如今的中国品牌也能飞向宇宙,领略太空深邃之美。
这些种子由神舟十五号乘组带上太空,又由神舟十四号乘组带回地面。据了解,这两艘神舟飞船共搭载了112家单位1300余份作物种子、微生物菌种等航天育种材料。在空间站建造阶段历次飞行任务中,不仅安排了航天育种实验项目,航天员还尝试在太空种菜。
此外,根据公开资料显示,神舟十六号乘组的航天食品有150多种,包括主食、副食、即食、饮品、调味品、功能食品六大类。其国家地理标志鹤壁成为大赢家。自2010年6月起,鶴壁市相关食品企业就与航天中心开始合作,先后承担“神八”“神九”“神十”“神十一”“神十二”再到“神十五”等多个批次100多种航天食品的研产任务。
“鹤壁制造”与“鹤壁智造”的航天食品已经上太空。这主要是鹤壁市政府通过主动对接融入国家科技创新区域协同格局,深入实施开放式创新工程,为全面提升自主创新能力,鹤壁市对列入重大科技(创新)专项的项目,在考核验收后,市财政对每个项目补助50万元至200万元;对新认定或引进的国家重点实验室、国家技术创新中心、省重点实验室、省技术创新中心等科技研发平台,给予50万元至500万元奖补。
航天事业的突飞猛进,也离不开众多科研院所和制造企业的贡献。
比如,面窗组件是宇航员在外太空活动时观察外界的窗口,可以说是宇航员的“眼睛”。从神舟七号到刚刚发射的神舟十二号飞船,航天员使用的出舱宇航服头盔面窗和相关塑料件都是由郑州大学的团队研制。
再比如,中国电子科技集团公司第十研究所承研的设备应用在发射场系统、运载火箭系统、测控系统、地面应用系统中,为神舟十二号奔赴太空保驾护航。四川航天川南火工技术有限公司承担了长征二号F遥十二运载火箭和神舟十二号载人飞船上点火器、起爆器、爆炸螺栓、火药装药、点火药盒、固体小火箭和非电传爆类产品等30余种共计500余发火工品的研制生产工作。中国长城下属企业湘计海盾科技有限公司为神舟十二号载人飞船提供了5套液晶仪表显示、信息指令等控制设备,三名航天员通过人机交互窗口,可以实时掌握飞船状态信息及地面发送的各类信息,实现天地往返及交会对接过程中对距离、角度、速度、姿态等参数的全方位控制。
武汉海创电子股份有限公司承担着航空航天产品配套任务。半个世纪以来,该企业研制生产的各类晶体频率元器件、敏感元器件在神舟、天宫、天问等各类航天器上大展身手。
中国航天科技集团公司几代研究人员默默坚守、艰难攻关,研制的技术和产品涉及到火箭、飞船、空间站、航天服和航天员五大系统,为航天员空间站工作和生活提供保护和帮助......搭载“神舟十五号”载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在甘肃酒泉卫星发射中心发射升空。西南铝为飞船和火箭提供的铝合金材料,涵盖锻件、板材、型材、管材等多个大类10多个规格品种,用于飞船的连接框、中间框、端框、表面结构和火箭的过渡环、转接框、贮箱等关键部位,主要起支撑、连接功能和作蒙皮等,铝材占比总量达60%以上。其中,飞船、火箭推进舱用蒙皮、锻环100%由西南铝独家提供。
发射、入轨、对接,探梦,一气呵成;
追赶、并跑、领跑,五十年差距不断跨越。
壮阔的时代进程中,自主创新是中国品牌不断发展的参天大树之根本,因为有这根本,敢于有梦、勇于追梦、勤于圆梦,中国载人航天工程和中国品牌播下的星星之火,已成燎原之焰。