?

圖：神舟一號(hào)飛船在內(nèi)蒙古中部地區(qū)成功著陸

　　1999年11月20日至21日，我國(guó)進(jìn)行載人航天工程第一次飛行試驗(yàn)，主要目的是考核運(yùn)載火箭性能和可靠性，并利用這一機(jī)會(huì)，驗(yàn)證飛船關(guān)鍵技術(shù)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確性，以及包括發(fā)射、測(cè)控通信、著陸回收等地面設(shè)施在內(nèi)的整個(gè)工程大系統(tǒng)工作的協(xié)調(diào)性。

　　一、分系統(tǒng)情況簡(jiǎn)介

　　1.飛船系統(tǒng)

　　試驗(yàn)飛船由推進(jìn)艙、返回艙和軌道艙組成。軌道艙是航天員生活和工作的地方。返回艙是飛船的指揮控制中心，航天員乘坐其上天和返回地面。推進(jìn)艙也稱動(dòng)力艙，為飛船在軌飛行和返回時(shí)提供能源和動(dòng)力。參加試驗(yàn)任務(wù)的有結(jié)構(gòu)與機(jī)構(gòu)、熱控、電源、制導(dǎo)導(dǎo)航與控制、數(shù)據(jù)管理、推進(jìn)、測(cè)控通信、回收著陸、環(huán)控生保等九個(gè)分系統(tǒng)。

　　飛船三艙總長(zhǎng)8米，圓柱段直徑2.5米，錐段最大直徑2.8米，總質(zhì)量為7755千克，返回艙采用普通圓傘和著陸緩沖發(fā)動(dòng)機(jī)陸地軟著陸，主傘面積1200平方米，著陸速度不大于3.5米/秒。

　　2.火箭系統(tǒng)發(fā)射神舟一號(hào)飛船的“長(zhǎng)征二號(hào)F”運(yùn)載火箭，是我國(guó)為載人航天工程而研制的新型捆綁式大推力運(yùn)載火箭?！伴L(zhǎng)征二號(hào)F”火箭是在“長(zhǎng)征二號(hào)E”火箭基礎(chǔ)上研制的以發(fā)射載人飛船為主要目的的運(yùn)載火箭。

　　為適應(yīng)載人航天高安全性和可靠性要求，“長(zhǎng)征二號(hào)F”火箭除對(duì)箭體結(jié)構(gòu)、動(dòng)力裝置系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、遙測(cè)系統(tǒng)等進(jìn)一步提高可靠性外，還增加了逃逸救生和故障檢測(cè)處理分系統(tǒng)等，以提高載人航天的安全性。

　　“長(zhǎng)征二號(hào)F”的主要構(gòu)型為芯級(jí)捆綁四個(gè)助推器，芯一級(jí)、二級(jí)直徑3.35米，整流罩最大直徑3.8米，逃逸塔最大直徑為2米，全箭總長(zhǎng)58.343米。采用常規(guī)推進(jìn)劑,燃燒劑為偏二甲肼，氧化劑為四氧化二氮。火箭加注后質(zhì)量約480噸。起飛推力600噸。

　　3.發(fā)射場(chǎng)系統(tǒng)

　　發(fā)射場(chǎng)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心建設(shè)，主要由技術(shù)區(qū)、發(fā)射區(qū)、試驗(yàn)指揮區(qū)等組成。采用“在總裝廠房垂直總裝、垂直測(cè)試、箭船組合體在活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)上垂直整體運(yùn)輸”及在測(cè)發(fā)樓對(duì)發(fā)射工位上的火箭進(jìn)行遠(yuǎn)距離（1.5千米）測(cè)試發(fā)控的全新發(fā)射模式。這是此次任務(wù)中的一大技術(shù)亮點(diǎn)。

　　4.測(cè)控通信系統(tǒng)

　　載人航天測(cè)控網(wǎng)是以S波段統(tǒng)一測(cè)控系統(tǒng)（采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)體制）為主的陸?；鶞y(cè)控網(wǎng)，可國(guó)際聯(lián)網(wǎng)。參加任務(wù)的有3個(gè)中心、11個(gè)地面站和4艘遠(yuǎn)望號(hào)測(cè)量船。各中心、測(cè)控站（船）通過通信網(wǎng)有機(jī)結(jié)合、協(xié)調(diào)工作，共同完成對(duì)火箭和飛船的測(cè)控任務(wù)。在原有的航天測(cè)控網(wǎng)基礎(chǔ)上，我國(guó)新建的符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)體制的陸?；教鞙y(cè)控網(wǎng)，也在這次發(fā)射試驗(yàn)中首次投入使用。飛船在軌運(yùn)行期間，地面測(cè)控系統(tǒng)和分布于公海的4艘“遠(yuǎn)望”號(hào)測(cè)量船對(duì)其進(jìn)行了跟蹤與測(cè)控，成功進(jìn)行了一系列科學(xué)試驗(yàn)。

　　火箭上升段的測(cè)控任務(wù)由東風(fēng)、興縣、渭南和青島站完成，東風(fēng)指控中心指揮。運(yùn)行段的測(cè)控任務(wù)由東風(fēng)、渭南、青島、廈門、喀什、卡拉奇、和田、南非HBK及4艘測(cè)量船完成，返回段由遠(yuǎn)三、HBK、和田、東風(fēng)副場(chǎng)站、主著陸場(chǎng)站完成，均由北京航天指控中心統(tǒng)一指揮，西安衛(wèi)星測(cè)控中心作計(jì)算備份。

　　5.著陸場(chǎng)系統(tǒng)

　　主著陸場(chǎng)位于我國(guó)內(nèi)蒙中部二連浩特以南阿木古朗草原，負(fù)責(zé)在飛船返回時(shí)的跟蹤、搜索和回收。參加搜索回收的設(shè)備有直升機(jī)和特種車輛。

　　6.航天員和飛船應(yīng)用系統(tǒng)

　　航天員系統(tǒng)和飛船應(yīng)用系統(tǒng)部分裝船產(chǎn)品參加本次任務(wù)開機(jī)工作，另一部分裝船產(chǎn)品不開機(jī)工作，但也將經(jīng)受真實(shí)的空間環(huán)境和力學(xué)環(huán)境的考驗(yàn)。

　　二、任務(wù)執(zhí)行情況

　　1999年11月20日北京時(shí)間凌晨6時(shí)30分3.5秒，“長(zhǎng)征二號(hào)F”運(yùn)載火箭載著神舟一號(hào)試驗(yàn)飛船在我國(guó)酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射。

　　火箭起飛后飛行111秒逃逸塔分離，123秒四個(gè)助推器分離，155秒一二級(jí)分離，197秒整流罩分離，454秒二級(jí)關(guān)機(jī)，569秒二級(jí)游機(jī)關(guān)機(jī)，572.5秒船箭分離后，飛船在青島西南部海洋上空入軌。

　　發(fā)射段“長(zhǎng)征二號(hào)F”運(yùn)載火箭各級(jí)飛行正常，地面測(cè)控正確，北京中心入軌十分鐘后的計(jì)算結(jié)果表明，飛船準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定軌道：軌道傾角為42.564度、近地點(diǎn)高度200.04千米、遠(yuǎn)地點(diǎn)348.715千米,軌道周期5391.437秒。

　　飛船入軌后，北京中心對(duì)飛船工況進(jìn)行了監(jiān)視，遙測(cè)數(shù)據(jù)表明，飛船建立軌道飛行姿態(tài)正確，太陽電池帆板展開正常并準(zhǔn)確捕獲太陽，飛船工作正常。

　　運(yùn)行段飛行第3圈時(shí)，北京中心計(jì)算并通過喀什站向飛船注入了試噴控制參數(shù)。飛行第5圈經(jīng)過太平洋遠(yuǎn)二測(cè)量船上空時(shí)，飛船發(fā)動(dòng)機(jī)試噴成功。北京中心根據(jù)試噴后的外測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了控后軌道改進(jìn)及返回參數(shù)和控制量計(jì)算。

　　飛船控制分系統(tǒng)根據(jù)發(fā)射段、試噴過程及前10圈對(duì)陀螺工程遙測(cè)參數(shù)的監(jiān)視，確認(rèn)陀螺工作正常，飛船第15圈采用升力式返回。

　　飛船第13圈在經(jīng)過渭南、青島上空時(shí)，兩地面站進(jìn)行返回控制數(shù)據(jù)注入沒有成功。北京中心根據(jù)實(shí)際情況，馬上通知在大西洋的遠(yuǎn)三測(cè)量船，準(zhǔn)備14圈飛船進(jìn)入其測(cè)控區(qū)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)注入。遠(yuǎn)三測(cè)量船及時(shí)捕獲飛船并注入成功。

　　飛船在軌運(yùn)行第14圈，于21日凌晨2點(diǎn)53分在南大西洋遠(yuǎn)三測(cè)量船上空準(zhǔn)時(shí)進(jìn)行第一次調(diào)姿，軌道艙與返回艙－推進(jìn)艙聯(lián)合體分離；然后進(jìn)行第二次調(diào)姿并點(diǎn)火制動(dòng)成功，準(zhǔn)確進(jìn)入返回軌道，在巴基斯坦南部卡拉奇站上空140千米高度返回艙與推進(jìn)艙分離，再入大氣層。

　　3點(diǎn)20分左右，直升機(jī)目視發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，地面電掃雷達(dá)于3點(diǎn)24分發(fā)現(xiàn)目標(biāo)。

　　返回艙降至10～8千米高度時(shí)，降落傘打開，離地約1.2米時(shí)緩沖火箭點(diǎn)火，返回艙于3點(diǎn)41分正常軟著陸。地面搜索車輛在4點(diǎn)20分找到返回艙。實(shí)際落點(diǎn)距理論落點(diǎn)偏差12千米。

　　作為我國(guó)航天史上的又一里程碑，神舟一號(hào)試驗(yàn)飛船的成功發(fā)射與回收，標(biāo)志著我國(guó)載人航天技術(shù)獲得了新的重大突破。試驗(yàn)過程中，成功驗(yàn)證了飛船關(guān)鍵技術(shù)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確性，以及發(fā)射、測(cè)控通信、著陸回收等地面設(shè)施在內(nèi)的整個(gè)工程大系統(tǒng)工作的協(xié)調(diào)性。

　　神舟一號(hào)飛船試驗(yàn)過程中，運(yùn)載火箭和試驗(yàn)飛船性能良好、飛行正常、動(dòng)作準(zhǔn)確，主要關(guān)鍵技術(shù)取得突破性進(jìn)展；發(fā)射場(chǎng)設(shè)施設(shè)備和“三垂”測(cè)發(fā)模式經(jīng)受住了實(shí)戰(zhàn)考核；新建的載人航天測(cè)控通信網(wǎng)工作協(xié)調(diào)，數(shù)據(jù)處理正確，指揮、控制無誤；著陸場(chǎng)系統(tǒng)迅捷高效；載人航天發(fā)射組織指揮關(guān)系初步確立、運(yùn)轉(zhuǎn)正常。試驗(yàn)結(jié)果表明，第一次飛行試驗(yàn)的各項(xiàng)目的已經(jīng)達(dá)到，實(shí)現(xiàn)了中央下達(dá)的“爭(zhēng)八保九”目標(biāo)，為載人航天工程后續(xù)任務(wù)的實(shí)施打下了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。

　　當(dāng)然，由于是第一次飛行試驗(yàn)，因此與無人飛船飛行試驗(yàn)相比尚有一些技術(shù)距離，例如：為提高航天員安全而增加的火箭逃逸系統(tǒng)和故障檢測(cè)系統(tǒng)雖參加了任務(wù)，但不具備逃逸功能；飛船十三個(gè)分系統(tǒng)中有九個(gè)分系統(tǒng)全部參加試驗(yàn)，有效載荷、乘員、儀表照明三個(gè)分系統(tǒng)只是部分設(shè)備參加了試驗(yàn)，涉及航天員安全的應(yīng)急救生分系統(tǒng)沒有參加試驗(yàn)；航天員系統(tǒng)和飛船應(yīng)用系統(tǒng)除個(gè)別設(shè)備參加試驗(yàn)外，絕大部分設(shè)備是工藝件，不加電工作；著陸場(chǎng)系統(tǒng)沒有啟用副場(chǎng)。本次試驗(yàn)的技術(shù)狀態(tài)距無人飛船尚有一段距離，下步的主要技術(shù)工作是嚴(yán)格把好無人飛船正樣技術(shù)狀態(tài)，進(jìn)一步完善各系統(tǒng)的技術(shù)方案。