神舟十三號：為“天宮”建造打下重要基石

文/趙聰

神舟十三號載人飛船是中國空間站關鍵技術驗證階段的最后一次任務，飛船由中國航天科技集團有限公司研制。此次飛行，它將驗證空間站建造和運營所需的最后幾項關鍵技術，為中國建造“天宮”打下重要基石。

倘若一切順利，大約6 個月后，搭乘神舟十三號飛船升空的3 名航天員將返回我國東風著陸場。中國載人航天工程將正式轉入下一階段——空間站建造階段。

神舟之“神”

神舟十三號載人飛船發射前，我國空間站天和核心艙、天舟三號貨運飛船和天舟二號貨運飛船已經形成了“一”字構型。

10 月16 日，“神舟十三號”抵達太空后，與“天和”“天舟”組合體順利進行了首次徑向交會對接，即在“一”字下方與天和核心艙快速交會對接?！皬较蚪粫邮顷P鍵，也是‘神舟十三號’飛行任務要驗證的關鍵技術之一?！鄙裰埏w船總體副主任設計師高旭告訴記者。

中國此前的載人航天飛行任務從未進行過徑向交會對接，而只有掌握徑向交會對接技術，才能確保在未來的載人航天飛行任務中，天和核心艙可以從其“前向”“徑向”同時對接兩艘飛船，進而實現6 名航天員同時在軌飛行。

太陽光被遮擋可能造成飛船能源供應不足。飛船設計師的解決方法是“借”——飛船與天和核心艙對接后，兩者實現并網供電，當飛船能源缺乏時，可由天和核心艙為其供電。

遮擋還帶來熱控問題?！帮w船一半很熱一半很冷，太陽照射到的地方130 多攝氏度，照不到的地方零下130多攝氏度。”神舟飛船熱控分系統主任設計師付楊說。為此，來自航天科技集團中國空間技術研究院的熱控團隊在飛船表面鋪設了熱控管路，為飛船返回艙設計了新的涂層，同時采用返回艙艙壁加熱的方式，保證船體熱量均衡。

除此之外，研制團隊還解決了徑向交會對接帶來的控制、軌道、測控等難題。飛船的對接機構也進行了升級，提高了橫向緩沖能力，以便順利完成徑向交會對接。

神舟十三號飛船要驗證的另一項關鍵技術是6 個月長期在軌飛行，這將創下中國航天員最長太空駐留紀錄。高旭介紹，從“神舟八號”起，神舟飛船就按照180 天在軌時間進行研制。“完成180 天任務，我們是有信心的?！?/p>

神舟十三號飛船是中國空間站轉入建造階段前發射的最后一艘飛船，自有其“神奇”和“獨特”之處。徑向交會對接和180 天在軌飛行是實現中國空間站多人同時值守和長期有人照料的關鍵，只有掌握它們，中國才能擁有一個堅不可摧的“天宮”。

“五船”并行

嚴格來講，神舟十三號任務不僅僅是一艘飛船的任務。它是對中國航天生產制造和管理能力的一次“大考”，這種能力對中國建造和運營空間站至關重要。

今年8 月，對剛剛進駐發射場的神舟飛船試驗隊而言，“神舟”呈現“五船”并行狀態：一艘在天上，兩艘在發射場，一艘在測試中心，一艘在總裝廠房。神舟飛船副總指揮常躍東告訴記者，隊伍要合理安排好“神舟十二號”的回收任務、“神舟十三號”的發射任務、“神舟十四號”的應急救援任務、“神舟十五號”的測試任務以及“神舟十六號”的交付任務。

如此高密度、高強度，恰恰是后續中國進入空間站建造和運營階段的新常態?？梢?，建造和運營中國空間站除了要掌握必要的關鍵技術外，還要經得住對生產制造和管理能力的全面考驗。

記者在酒泉衛星發射中心采訪時了解到，今年8 月，神舟飛船試驗隊進駐發射場時，距離神舟十二號飛船從太空返回還有一個月時間。其間，他們一方面要準備新的飛船發射任務；另一方面也要準備“神舟十二號”的回收任務。而鑒于載人航天采取的應急救援模式，新飛船發射又要同時兼顧神舟十三號和神舟十四號兩艘飛船。

常躍東介紹，我國計劃在明年春季發射神舟十四號飛船。按照規劃，神舟十五號飛船作為其應急備份，也應在明年隨試驗隊一同進場，目前這艘飛船正在北京進行測試。而“神舟十六號”作為下一批次飛船的首艘，交付節點也迫在眉睫。綜合起來，試驗隊就有5 艘“神舟”在手。運營難度可想而知。

如何駕馭這支“神舟”艦隊，才能使多船有序并行？

高旭介紹，一方面需要隊伍提高管理水平，合理安排好各項工作；另一方面也需要培養多面手，提高人員的復用率，擴展人員調配余地。此外，他們還要通過數字化手段和產品化思路提高研制生產效率。高旭解釋，產品化就是要達成產品狀態、流程等的固化，提高產品的通用性。他舉例說，現在神舟飛船的部分單機產品就實現了和天舟貨運飛船通用，明顯提高了研制效率。

神舟“密碼”

在神舟飛船試驗隊中，通過創新變革帶來效率提升的例子很多，綜合測試就是其中的典型代表。

綜合測試是指從總裝到發射對整船工作進行數據判讀，確保每一個時間節點都達到相應的狀態?！叭绻_不到，可能會觸發故障機制，嚴重時甚至中止發射?！鄙裰埏w船綜合測試主任設計師刁偉鶴說。

當前，神舟飛船的高密度發射對綜合測試的專業能力提出了較高要求?？咳撕鹦g去拼顯然不可取，再說，哪來那么多測試人員？

經過幾年探索，“神舟”團隊找到了新的測試模式。刁偉鶴總結為：以機器為一崗、人員為二崗的數據判讀模式；北京和發射場的遠程異地協同測試模式；測試過程的兩個“一鍵式”。新模式的核心是自動化?！皺C器比人更可靠，人為影響小了，測試結果也會更加可靠?！彼f。

如何保證新模式是有效的？神舟十二號飛船電測之前，研制團隊把所有分系統相關人員召集過來，專門花了4 個月時間對6000 多個參數進行了判據的設計、推演和驗證，不僅驗證了正常數據，還通過“釣魚執法”人為制造了一些故障數據，結果，被一一識破。

累計1800 多小時的驗證，最終打消了各方的疑慮?！安粫┡?、不會錯判，因為每一條我們都做了驗證?！钡髠Q說。

新模式變革帶來的效益非常顯著。完成一艘飛船的綜合測試，“神舟十一號”需要40 人，“神舟十二號”是30人，到了“神舟十三號”僅需要20 人。時間也壓縮了，“神舟十一號”是70 天，神舟十二號任務時兩艘船僅需70 天，神舟十三號任務時兩艘船進一步壓縮到45 天。

刁偉鶴說：“在自動化判讀上，我們追求‘一勞永逸’，因為我們面對的是空間站10 年運營的考驗。同時我也相信，別的型號不會有這么大的驅動力。”

神舟飛船的每一次發射升空都是全國人民關注的焦點。隨著中國空間站建造任務的推進，“神舟”團隊面臨空前的考驗，他們正以最大的努力、最積極的思考、最主動的行為、最廣泛的智慧去推動航天制造業的變革。

或許，這才是這支隊伍能夠接下一個個難如登天的任務、順利完成中華民族“神舟筑夢”的密碼。