中新網10月16日電 題：中國“神舟”“神箭”攻關故事之一：返回艙上演生死時速

　　作者：石磊

　　按行家的說法，飛船的載人環境是指生存環境與工作環境兩個方面。在生存環境中，又包括大氣環境、力學環境、溫濕度變化、大氣壓力控制等方面的指標。艙內環境直接影響到飛船載人飛行時航天員的生活、工作和安全。

　　說到大氣環境，于飛船而言，在密封的艙段內，其實就跟家里裝修房子一樣，使用的各種材料加在一起，總會揮發出微量對人體有害的氣體，在里面呆的時間久了，就會對身體產生不良影響。

　　在設計飛船的初始階段，其實是考慮到這一點的。但畢竟經驗不足，如對火工品的認識，對艙與艙的連接、分離，返回艙著陸時拋傘艙蓋等以前沒有搞過的環節，雖然已采取了密封措施，試驗中還是出乎意料地發現了細小的縫隙。點滴的泄露，對無人飛行器影響不大，對載人飛行的影響則無限放大,直接影響人的生命安全。

　　因此，在航天員的這個“家”中，裝修一定得是一流的，選擇一流的設計，使用一流的材料，創造一流的環境，讓航天員在云海踏浪的旅途中全無生命之虞。力學環境包括沖擊、過載、振動、噪聲、旋轉等相關指標的要求，比如過載不能超過多少G，噪聲不能超過多少分貝等。設計人員通過地面試驗以及空投試驗來獲取數據，看是否滿足指標的要求。一旦發現問題，就得立即進行整改。

　　2002年夏天，飛船返回艙著陸沖擊試驗開始在北京郊外進行。其目的主要是考驗返回艙大底結構強度能否經受住落地時的最后一擊。有人由此聯想：在飛船返回艙著陸的一瞬間，萬一緩沖發動機不能正常點火工作，會對艙內的航天員造成怎樣的影響？這的確是個問題。為此，在年輕的飛船副總設計師張柏楠的帶領下，一個叫做著陸沖擊的專題攻關組成立了，成員來自研制飛船的中國空間技術研究院總體設計部、專業技術部、508所以及總裝備部的航天醫學工程研究所等單位。

　　專題攻關組從一切為航天員安全著想，精心設置了十幾種試驗條件，也就是分析試驗飛船在各種不同的返回狀態下，會對航天員身體造成多大沖擊與傷害。萬一飛船從太空返回時緩沖發動機不工作，飛船飛速而下，后果不堪設想，因此必須有相應的并且可靠的對策。

　　生死時速，扣人心弦。這個問題一直牽掛著研制人員的心。

　　2002年4月，神舟三號飛船返回艙以完美的“坐姿”準確地降落在風沙彌漫的內蒙古大草原上。一番長途跋涉，返回艙安然運抵北京。技術人員對艙體進行了仔細檢查，對測量結果進行了綜合分析。專家們認為，這次的著陸沖擊環境滿足醫學要求。

　　這是一次正常著陸。如果是非正常狀態著陸，比如返回艙上的緩沖發動機不工作，情況就極端危險。沖擊過大，會導致航天員受不同程度的損傷。為慎重起見，載人航天工程指揮部多次商討徹底解決這個“萬一”的隱患，穩妥可靠地保證航天員平安落地。從今年開始，在北京郊外的試驗場，研制人員相繼做了十幾種工況的著陸沖擊試驗，即通過不同的水平速度、不同的垂直速度、不同的姿態，進行多種組合試驗，以此掌握相關數據，制訂相應的改進措施。視野開闊的試驗場內有一座高130多米高的鐵塔，吊臂長長的，遠遠看去就像一個大老吊。返回艙的投放試驗，就是將試驗專用艙吊上去，從高空施放，落地時砸在塔下一塊籃球場大小、被稱為“著陸床”的特殊土地上，完成返回艙的模擬降落過程。說其特殊，是因為那里的土已非原生土，而是從遠方“移居”而來。

　　飛船按計劃是在內蒙古中部地區著陸回收，為模擬真實環境，試驗用土本應取自內蒙古大草原，但那樣做畢竟不太現實，路途遙遠，運輸不便。為此，負責此項工作的人員主動求助專家幫忙。他們請清華大學巖土力學教授前往內蒙古實地勘察，甚至不惜用鉆機掘地15米取樣，最終弄清了當地土質的有關參數，然后照“方”配“藥”，先后從北京、天津、河北一帶拉回了所需之材。這些“配方土”經多次分層碾壓，達到四五米厚，精耕細作成了一塊土質軟硬度與飛船返回艙真實落點一致的理想“試驗田”，以此得到的數據才更真實、準確。

　　2001年的北京，雨水特別多。從“試驗田”里挖出的土，水分明顯大了。為保證試驗質量，他們將幾噸重的配方土重新挖起來，支起鐵板生上火，愣是“一鍋一鍋”地將這些寶貝土翻炒了一遍，直到“達標”為止。再次鋪好土后，他們細心地為“試驗田”蓋上了遮雨的塑料布，為試驗做好最充分的準備。給“試驗田”建起塑料大棚，安裝可移動滑軌，那是后來的事了。

　　著陸緩沖系統包括這樣幾個環節：緩沖大底、座椅緩沖器、座椅賦形墊聯合體和反推發動機等。為降低著陸時航天員受到的沖擊過載，飛船研制人員分別對這幾個關鍵環節進行了改進，采取了針對性的措施。他們在緩沖大底與大梁之間加裝了泡沫吸能材料；對航天員座椅緩沖器加以改進，并反復“磨合”，避免如萬一出現“卡殼”現象而貽誤最佳啟動時機，使其性能更加穩定，緩沖功能更有保證，可靠性更高。為此，他們先后進行了55次試驗，獲取了大量試驗數據，檢驗了緩沖系統的緩沖能力。

　　分析表明，載人航天器在不同的飛行階段和不同的部位出現的故障概率均不一樣，一般在發射前準備和發射階段發生事故或故障較多；而航天員發生意外一般在上升段和返回段。2003年5月，在飛船著陸沖擊已有較高可靠性的基礎上，航天科技集團公司主管載人航天工程的副總經理許達哲等領導，積極倡導抓緊研制更好、更安全的著陸緩沖機構，保證中國首位登上太空的航天員平安返回地球家園。

　　9月中旬，經過幾個月加緊研制改進的新型座椅緩沖器安裝到了飛船返回艙內的航天員座椅下面。在緩沖發動機因發生意外而不能正常點火工作的情況下，它可以將沖擊載荷產生的能量吸收，及時為航天員的生命安全提供保護。雖然它只是遭遇意外時才會被啟用的一個“備份”，但有它增添保險系數，研制者的心踏實多了。