為神舟飛船造一頂“大傘”

　　——走進(jìn)中國(guó)航天科技集團(tuán)五院508所航天器回收著陸團(tuán)隊(duì)

　　11月4日凌晨1時(shí)24分，神舟十八號(hào)載人飛船安全返回地球。

　　在神舟十八號(hào)返回艙距地面10公里左右時(shí)，返回艙的引導(dǎo)傘、減速傘和主傘相繼打開，傘的面積從幾平方米到1200平方米。就此，紅白條紋的神舟大傘，帶著返回艙緩緩降落。

　　“載人航天，人命關(guān)天”。作為“生命之傘”，神舟大傘已為神舟系列飛船綻放整整18次，見證了中國(guó)載人航天從無(wú)到有、從無(wú)人飛行到載人飛行、從單船飛行到組合體穩(wěn)定運(yùn)行、從空間實(shí)驗(yàn)室到空間站建造的發(fā)展巨變，一次次護(hù)佑著航天員的安全。

　　神舟大傘背后的研制團(tuán)隊(duì)，來(lái)自中國(guó)航天科技集團(tuán)五院508所。這里的航天器回收著陸技術(shù)研究室是國(guó)內(nèi)唯一專業(yè)從事航天器進(jìn)入減速與著陸技術(shù)的研制團(tuán)隊(duì)，有著多個(gè)“第一”——第一個(gè)完成探空火箭的回收，第一個(gè)解決人造衛(wèi)星“看得見”的問題，第一個(gè)完成返回式衛(wèi)星的回收，第一個(gè)完成遠(yuǎn)程運(yùn)載火箭數(shù)據(jù)艙的回收，第一個(gè)完成無(wú)人、載人、多人飛船的回收著陸，第一個(gè)完成探月返回器的回收，第一個(gè)完成火星進(jìn)入器的減速著陸……

　　在神舟十八號(hào)載人飛行任務(wù)取得圓滿成功之際，本報(bào)記者采訪了這個(gè)團(tuán)隊(duì)，聆聽神舟大傘背后的故事。

　　將1200平方米降落傘塞進(jìn)“冰箱”

　　對(duì)研制團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)，通往星辰大海的旅程，首先是點(diǎn)點(diǎn)滴滴細(xì)節(jié)。天空中完美綻放的神舟大傘，始自一筆一畫、一針一線。

　　在五院508所，記者見到了正在為神舟飛船后續(xù)任務(wù)加工的降落傘。摸上去非常輕薄，工作人員解釋，用的是高強(qiáng)錦絲綢，與神舟十八號(hào)所用“大傘”材料一模一樣。

　　兩個(gè)維度看“大傘”。

　　一個(gè)是空間。大，是神舟大傘的突出特點(diǎn)。這個(gè)巨型降落傘在地面鋪展開來(lái)大約可覆蓋三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)籃球場(chǎng)，是目前國(guó)內(nèi)面積最大、相對(duì)質(zhì)量最輕，開傘程序控制和加工包裝工藝最復(fù)雜，開傘動(dòng)壓包絡(luò)范圍最大的航天器降落傘。整個(gè)傘由1900多片傘衣、90多條徑向帶、20多條緯向帶、96根傘繩構(gòu)成，制作工序就有30多道，縫線總和長(zhǎng)達(dá)10公里。

　　一個(gè)是時(shí)間。如此巨大的降落傘，從冰箱大小的傘包到綻放成完美的傘花，過程只有短短數(shù)十秒，背后是設(shè)計(jì)人員數(shù)年的計(jì)算與試驗(yàn)、加工人員數(shù)月的縫制以及包傘人員數(shù)日的包裝。

　　這是無(wú)數(shù)人心血的結(jié)晶。當(dāng)年，經(jīng)過8年攻關(guān)，研制人員才攻克了特大型降落傘的設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)、總裝等多項(xiàng)技術(shù)難關(guān)。要完成大傘成品，前后需要30多個(gè)制作工序、20多個(gè)包裝工序和40多個(gè)裝配工序。

　　桌上，擺著一張圖紙。北京市大師工作室負(fù)責(zé)人牛國(guó)永告訴記者：“我們的圖紙，專業(yè)干機(jī)械制圖的也不一定能畫，實(shí)操性要求非常高。”

　　“為航天員織就回家的路?！苯德鋫阊兄浦行牡膲ι?，寫著這樣一句話。傘衣需要十幾個(gè)工人密切配合加工4個(gè)月才能完成，一針一線都苛求完美。航天產(chǎn)品對(duì)工藝水平的要求極高，除了傘衣材料，還有很多加工方面的難題。如今，他們?cè)诓眉?、縫紉、包傘等方面形成了一套完整、規(guī)范的流程和工藝方法。

　　這個(gè)細(xì)致入微的活，需要默默付出的熟練工種。比如，去年剛剛退休的降落傘工藝負(fù)責(zé)人于堯炳，在這個(gè)崗位上一干就是40年，僅參與返回任務(wù)的神舟飛船就有15艘之多。

　　制作好的傘衣，在晾傘之后便開始包裝。就在眼前長(zhǎng)長(zhǎng)的操作臺(tái)上，工人們包好了一頂頂降落傘。據(jù)牛國(guó)永描述，折疊神舟十八號(hào)傘衣的場(chǎng)面很是壯觀——“20個(gè)人像劃龍舟那樣喊著號(hào)子一起疊，一幅一幅地疊，必須同步、一致，要保證傘衣環(huán)幅平坦整齊，傘衣無(wú)漏折，邊緣無(wú)內(nèi)折。”

　　傘衣折疊完成后開始梳理傘繩。神舟飛船降落傘一共有96根傘繩，每根傘繩的長(zhǎng)度將近50米。將這又長(zhǎng)又多的傘繩理順，是保證降落傘打開時(shí)，傘繩拉出過程不打結(jié)不纏繞的關(guān)鍵。

　　把傘衣裝進(jìn)傘包，需要3個(gè)人同時(shí)操作，裝填過程既要均勻有序，又要充實(shí)飽滿，不留空隙。裝填時(shí)，壓力包傘機(jī)會(huì)用數(shù)噸重的壓力壓傘包8小時(shí)，最終傘包大小只有家用冰箱的一半。

　　傘包裝好之后，只有一次打開的機(jī)會(huì)，那就是飛船返回時(shí)。這客觀上要求整個(gè)包傘過程的每一道工序都不可逆。每完成一道工序，都要逐項(xiàng)檢查，材料使用、線跡形式、線跡密度、縫紉質(zhì)量是否滿足要求，就連捆扎傘衣、傘繩所用線繩打結(jié)的方式和預(yù)留的長(zhǎng)度，都需要一絲不茍全部檢查到位。

　　研制團(tuán)隊(duì)在人員資質(zhì)準(zhǔn)入、檢驗(yàn)、操作實(shí)施等方面持續(xù)嚴(yán)格控制，操作過程全程錄像監(jiān)控，全工序拍照記錄，并制作成包傘、總裝圖冊(cè)，進(jìn)行多船狀態(tài)實(shí)時(shí)對(duì)比，以確保全過程嚴(yán)格受控，狀態(tài)可追溯。

　　架設(shè)從太空安全回家的路

　　“自由探索寰宇，安全往返家園?！?/p>

　　走進(jìn)五院508所航天器回收著陸技術(shù)研究室，第一眼是這樣一行字。

　　研究室成立于1958年。迄今已圓滿完成探空火箭、返回式衛(wèi)星、載人航天、深空探測(cè)等多項(xiàng)國(guó)家重大任務(wù)，使我國(guó)成為世界上第三個(gè)獨(dú)立掌握航天器回收著陸技術(shù)的國(guó)家，保證了航天器安全著陸，確保了航天員平安返回。

　　研究室的墻上記錄著，在漫長(zhǎng)時(shí)間里，一代代航天人接力奮斗，承擔(dān)我國(guó)各類航天器的回收著陸重任，架設(shè)安全可靠的太空回家之路。從1958年至今，用60多年時(shí)間里完成了回收著陸技術(shù)發(fā)展五步走。

　　第一步，探空火箭回收。1959年7月10日，提出T7M探空火箭研制任務(wù)，以此探索液體探空火箭研制的技術(shù)途徑，該型號(hào)也是我國(guó)航天器回收著陸技術(shù)的啟蒙型號(hào)；1960年4月17日，T7M-003探空火箭發(fā)射升空并成功降落在東海之濱，這是我國(guó)航天器回收著陸歷史上的首次成功；1966年發(fā)射的兩枚T-7A火箭，成功實(shí)現(xiàn)了我國(guó)首批次小狗上天的回收著陸任務(wù)。

　　第二步，大型試驗(yàn)數(shù)據(jù)艙回收。1980年5月18日，在我國(guó)首次遠(yuǎn)程火箭全程試驗(yàn)中，實(shí)現(xiàn)了從南太平洋成功回收數(shù)據(jù)艙。在我國(guó)大型試驗(yàn)數(shù)據(jù)艙回收系統(tǒng)研制中，五院508所先后參加了40余次發(fā)射，全部完成回收任務(wù)，使航天器回收著陸技術(shù)得到了進(jìn)一步發(fā)展。

　　第三步，返回式衛(wèi)星的回收。1976年12月10日，首次成功完成科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星回收艙的回收任務(wù)，使我國(guó)成為世界上第三個(gè)實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星回收的國(guó)家。2024年10月11日，我國(guó)首顆可重復(fù)使用返回式試驗(yàn)衛(wèi)星——實(shí)踐十九號(hào)衛(wèi)星在東風(fēng)著陸場(chǎng)成功回收，通過飛行驗(yàn)證突破了可重復(fù)使用、無(wú)損回收等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，驗(yàn)證了新一代高性能可重復(fù)使用返回式空間試驗(yàn)平臺(tái)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，達(dá)到了各項(xiàng)預(yù)期試驗(yàn)效果。截至目前，五院508所先后完成了我國(guó)所有7個(gè)型號(hào)返回式衛(wèi)星回收系統(tǒng)的研制，參加了26次發(fā)射飛行試驗(yàn)，成功率達(dá)到100%。

　　第四步，載人飛船返回。1999年11月20日，神舟一號(hào)無(wú)人試驗(yàn)飛船發(fā)射，第二天成功降落在著陸場(chǎng)，回收著陸系統(tǒng)首次圓滿完成飛船回收與著陸任務(wù)；2003年10月15日，神舟五號(hào)發(fā)射升空，第二天，返回艙載著我國(guó)首位航天員楊利偉安全著陸，圓了中華民族的千年飛天夢(mèng)想；截至2024年11月4日，神舟十八號(hào)載人飛船順利返回，我國(guó)已成功完成了18艘神舟飛船的飛行任務(wù)。五院508所研制的回收著陸系統(tǒng)不辱使命，使我國(guó)航天器回收著陸技術(shù)再上新水平，躋身世界前列。

　　第五步，繞月飛行試驗(yàn)器回收。2014年11月1日，嫦娥五號(hào)飛行試驗(yàn)器在完成繞月旅行后，以接近第二宇宙速度進(jìn)入大氣層，并采用半彈道跳躍的方式再次返回地球家園。這是我國(guó)首次進(jìn)行航天器深空飛行后回收著陸，標(biāo)志著航天器回收技術(shù)達(dá)到了能夠滿足深空探測(cè)返回的水平，是我國(guó)航天器回收技術(shù)發(fā)展的重要里程碑。之后嫦娥四號(hào)世界首次著陸月背、嫦娥五號(hào)我國(guó)首次月面采樣返回、嫦娥六號(hào)世界首次月背采樣返回，為我國(guó)后續(xù)深空探測(cè)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

　　如今，回收著陸技術(shù)正在繼續(xù)支撐我國(guó)載人月球探測(cè)、小天體采樣返回、其他行星的進(jìn)入減速與著陸任務(wù)。

　　“你看我們實(shí)驗(yàn)室，隨著時(shí)間積累、任務(wù)變化，技術(shù)一直在發(fā)展，名字一直在變化?！眻F(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人賈賀對(duì)記者分析，他指著2019年9月設(shè)立的“航天進(jìn)入減速與著陸技術(shù)實(shí)驗(yàn)室”標(biāo)牌跟記者說(shuō)：“‘進(jìn)入’、‘減速’然后‘著陸’，這個(gè)名字的變化，反映出隨著國(guó)家往更遠(yuǎn)的深空探測(cè)，我們的技術(shù)不斷創(chuàng)新。”

　　然后他指著實(shí)驗(yàn)室墻上掛著的一代代老科學(xué)家、技術(shù)人員們的名字說(shuō)：“我們是站在前輩的肩膀上繼續(xù)前行的。”

　　航天科技成果應(yīng)用多個(gè)領(lǐng)域

　　放眼歷史，航天技術(shù)不僅推動(dòng)人類太空探索和發(fā)現(xiàn)之旅，而且成果廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域。

　　研究室照片墻上數(shù)十張精挑細(xì)選的圖片，展示著五院508所航天器回收著陸團(tuán)隊(duì)多年來(lái)的成果。其中兩張，是在慶祝新中國(guó)成立70周年閱兵活動(dòng)中，空中護(hù)旗梯隊(duì)的三架直-8直升機(jī)分別懸掛中國(guó)共產(chǎn)黨黨旗、中華人民共和國(guó)國(guó)旗、中國(guó)人民解放軍軍旗，飛過天安門廣場(chǎng)上空。

　　看似尋常最奇崛。直升機(jī)懸掛的巨幅紅旗最長(zhǎng)達(dá)9米、寬達(dá)6米，在高空中以每小時(shí)160公里到180公里的速度飛行，巨幅旗幟尾部會(huì)產(chǎn)生劇烈抖動(dòng)，受到很強(qiáng)的沖擊，不但難以保證平整，使旗幟邊緣受損，甚至可能撕裂整個(gè)旗幟。

　　如何解決這個(gè)問題？

　　先是旗面材料。508所選擇的正是航天器降落傘傘衣用的高強(qiáng)錦絲綢，它可以適應(yīng)高速氣流的沖刷，保證旗面平整無(wú)損。考慮到這種材料的透光度太強(qiáng)，高空飛行起來(lái)的展示效果并不完美，508所與材料廠家合力攻關(guān)，在原布料上采用了特制涂料工藝，從地面看過去旗幟圖案清晰可見。

　　還要保證在高速、高空飛行中紅旗舒展又平整。508所研制團(tuán)隊(duì)想到，柔性的閱兵紅旗在高速氣流中飛行，與航天器回收降落傘的工作原理有一定的相似之處，通過應(yīng)用流固耦合仿真分析等降落傘設(shè)計(jì)方法和思路，就能完美地呈現(xiàn)閱兵紅旗的英姿。最終，他們選擇在旗面尾部增加“風(fēng)兜”結(jié)構(gòu)，旗面在高空飛行時(shí)，“風(fēng)兜”充氣張滿，增加旗面的氣動(dòng)穩(wěn)定性。

　　最終，一面面鮮艷的紅旗平整地飄過天安門上空，呈現(xiàn)在全國(guó)乃至全世界人民面前，展現(xiàn)出大國(guó)大黨風(fēng)采。

　　大型慶典中，常見五院508所的身影。

　　比如，慶祝新中國(guó)成立50、60周年大會(huì)上穩(wěn)穩(wěn)飄立在天安門廣場(chǎng)的大型充氣燈籠，紀(jì)念中國(guó)人民抗日戰(zhàn)爭(zhēng)暨世界反法西斯戰(zhàn)爭(zhēng)勝利70周年閱兵式上飛過天安門上空的巨幅紅旗，慶祝中國(guó)共產(chǎn)黨成立100周年大會(huì)上飛過天安門上空的巨幅黨旗、標(biāo)語(yǔ)，2022年北京冬奧會(huì)主火炬“飛揚(yáng)”的試驗(yàn)驗(yàn)證等。五院508所以“精精益求精，萬(wàn)萬(wàn)無(wú)一失”的精神品質(zhì)，為歷次重大政治任務(wù)的圓滿成功貢獻(xiàn)航天力量。

　　不僅如此，近些年恰逢商業(yè)航天崛起。商業(yè)航天飛行器、無(wú)人機(jī)上所需要的高可靠、低成本傘降減速系統(tǒng)，均依托于航天器回收著陸技術(shù)。在保障傳統(tǒng)任務(wù)基礎(chǔ)上，回收著陸團(tuán)隊(duì)已經(jīng)越來(lái)越多回應(yīng)市場(chǎng)需求，開發(fā)全新應(yīng)用場(chǎng)景，探索全新技術(shù)手段。

　　面向未來(lái)重塑核心技術(shù)體系

　　凡是過去，皆為序章。

　　今天，常掛回收著陸人嘴邊的詞，已經(jīng)不是“降落傘”，而是“柔性展開系統(tǒng)”。在這套系統(tǒng)中，降落傘和氣囊只是其中專門實(shí)現(xiàn)減速、著陸功能的部分。

　　“我們這個(gè)專業(yè)實(shí)際上干的是平臺(tái)技術(shù)、系統(tǒng)技術(shù)，是多學(xué)科融合的技術(shù)?！辟Z賀分析，其中至少涉及材料、結(jié)構(gòu)、動(dòng)力、電子等多方面的知識(shí)，需要整合多方力量向前探索。

　　“有人覺得，你們就踏踏實(shí)實(shí)搞回收著陸不就完了嗎？為什么要干那么多‘分外之事’？”賈賀說(shuō)。

　　他對(duì)記者回憶起，“人民科學(xué)家”葉培建院士的一番長(zhǎng)談。“葉院士問我，‘我們掌握的是世界前三的技術(shù)，如果把平臺(tái)做小了，你自己服氣嗎？’‘我們不干這些事誰(shuí)來(lái)干？’”

　　的確，放眼整個(gè)世界，能掌握進(jìn)入、減速與著陸技術(shù)的，只有3個(gè)國(guó)家。此前，無(wú)論是天問一號(hào)所攜帶的“祝融號(hào)”火星車在火星成功著陸，還是嫦娥六號(hào)在人類歷史上首次實(shí)現(xiàn)月球背面采樣返回，背后都有這些技術(shù)的支撐。

　　面向未來(lái)的改革，“核心技術(shù)體系的重塑”就這樣徐徐鋪展開。

　　在五院508所領(lǐng)導(dǎo)支持下，研究室明確了3個(gè)技術(shù)方向。一是超聲減速技術(shù)，二是柔性展開結(jié)構(gòu)，三是綜合評(píng)價(jià)。

　　每個(gè)方向都有現(xiàn)實(shí)需求為支撐。以柔性展開技術(shù)為例，隨著中國(guó)發(fā)射衛(wèi)星越來(lái)越多，在衛(wèi)星結(jié)束使命離軌時(shí)，可以使用增阻離軌技術(shù)，用柔性球增加阻力，推動(dòng)衛(wèi)星離軌。再如綜合評(píng)價(jià)方面，對(duì)于航天科技的各個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)說(shuō)，都需要進(jìn)行更科學(xué)合理的評(píng)估，如今團(tuán)隊(duì)正在探索柔性傳感等更先進(jìn)的手段，以更精準(zhǔn)地自動(dòng)感應(yīng)降落傘受力情況、艙體健康態(tài)勢(shì)等。

　　改革需要人才隊(duì)伍建設(shè)。回收著陸團(tuán)隊(duì)已經(jīng)為青年科技人才逐步建立起了成長(zhǎng)梯隊(duì)，從“晨光”到“陽(yáng)光”到“極光”，青年人可以在這里逐步成長(zhǎng)為領(lǐng)軍人才。近3年間，研究室新進(jìn)碩士、博士多達(dá)19人。

　　重大使命之下，是一支精干的隊(duì)伍。研究室僅有125人，其中包括了研究人員、設(shè)計(jì)人員、工藝人員、檢驗(yàn)人員、測(cè)試人員、試驗(yàn)人員等。但是，“別看我們?nèi)松?，從論證開始，到設(shè)計(jì)、加工、實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證直到最后的保障、評(píng)價(jià)，全鏈條都可以在我們團(tuán)隊(duì)內(nèi)完成閉環(huán)?！?/p>

　　如今，這個(gè)團(tuán)隊(duì)既有集團(tuán)公司重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、北京市創(chuàng)新工作室，又有北京市技能大師工作室，從技術(shù)創(chuàng)新到系統(tǒng)設(shè)計(jì)、人員培養(yǎng)，都打造了完整的體系。

　　發(fā)展需求帶來(lái)更多新任務(wù)，也為研究室提供了鍛煉人才的機(jī)會(huì)。賈賀分析，宇航領(lǐng)域的任務(wù)，能讓人才學(xué)好規(guī)矩，建立系統(tǒng)觀念、研究思路，培養(yǎng)做工程的能力；市場(chǎng)上的任務(wù)，如商業(yè)航天等，可以對(duì)新技術(shù)新方法進(jìn)行探索與驗(yàn)證，可以鍛煉人才創(chuàng)新實(shí)踐的能力。

　　“我們認(rèn)為，這支隊(duì)伍既不能只專注于新穎的理論，也不能固守工程領(lǐng)域，兩者之間應(yīng)該是耦合關(guān)系，是相互促進(jìn)的。”賈賀說(shuō)，研究室如今建立的體系，在高成熟度、高可靠度的任務(wù)和很前沿、很創(chuàng)新的探索間架起了橋梁。

　　一個(gè)讓他感到欣喜的變化是，過去團(tuán)隊(duì)成員不愛參加各領(lǐng)域會(huì)議，“總覺得和自己做的事不搭界”；如今大家經(jīng)常主動(dòng)去參加非常前沿領(lǐng)域的會(huì)議，廣泛聽取各行各業(yè)的創(chuàng)新成果，“大家開始互相激發(fā)，探索未來(lái)無(wú)限的可能?！?/p>

　　從一頂“大傘”開始，這個(gè)團(tuán)隊(duì)踏上了往更遠(yuǎn)深空探測(cè)的征途。

　　(李 莉參與采寫 本報(bào)記者 劉少華 來(lái)源：人民日?qǐng)?bào)海外版)