載人航天30 戰30 捷，“神舟”20 年越飛越穩

文/宋皓薇

10 月26 日11 時14 分，長征二號F 運載火箭點火升空，順利將神舟十七號載人飛船送入預定軌道，發射任務取得圓滿成功。17時46 分，歷經約6.5 小時自主快速交會對接，神舟十七號載人飛船對接于天和核心艙前向端口，空間站再次形成三艙三船組合體。

此次任務是我國載人航天工程立項實施以來第30 次飛行任務，也是第12 次載人飛行任務。自我國首次載人飛行任務成功20 年來，“神箭”“神舟”在酒泉衛星發射中心成功將20 位航天員、32 人次送入太空，以100%的成功率穩穩托舉起中華民族千年飛天夢想。今昔對比，神舟飛船一直在進步，研制、技術、管理各方面愈發成熟，其發展成果延伸到了諸多領域，推動著航天科技水平不斷提升。

研制和試驗模式不斷進化

作為神舟飛船的“坐騎”，也是中國航天史上技術最復雜的“航天員專列”，從1999 年首飛至今，長二F 火箭保持全勝戰績。經過持續改進，目前長二F 火箭的可靠性評估值已提升至0.9896，安全性評估值達0.99996。如今，長二F火箭“發一備一”發射場流程已從空間站建造初期的49天壓縮至35 天，正瞄準30 天目標繼續優化改進，以便更好地滿足空間站應用與發展階段需求。

火箭性能不斷提升，飛船同樣不斷進步。神舟十七號載人飛船是空間站應用與發展階段發射的第二艘載人飛船。打一備一、滾動備份是空間站建造以來載人飛船任務的特點。與神舟十四號、神舟十五號、神舟十六號載人飛船相比，神舟十七號載人飛船的應急值守時間從6 個月縮短至5 個月。

其實，神舟飛船的試驗分為兩類：研制試驗和常規試驗。

在研制階段，有的試驗是原理性、方案性的，大到飛船有多大、三艙構型是否合理，小到舷窗玻璃等細節，都需要做試驗。

“例如舷窗有好幾層玻璃，玻璃比較重。研制人員先做了巴掌大小的窗，但把臉湊過去看，看不清外面。一次次做大一點，再做大一點，最終確定方案。這樣小的產品也要做多次試驗?！焙教炜萍技瘓F五院研究員陳同祥回憶。

還有不少大型試驗，比如空投試驗。蒼茫戈壁上空，飛機將神舟飛船返回艙投下，驗證返回艙降落傘性能。五院508 所研制人員屠京華從1992年就參與神舟飛船研制工作，在他的記憶中，這樣的試驗不勝其數。

最重要的是驗證核心技術和關鍵技術的飛行試驗。例如返回艙的防熱結構、燒蝕性能，只有讓返回艙穿越大氣層高壓氣體返回才能驗證；交會對接技術只能通過在軌試驗進行驗證。攻克這些關鍵技術就像摸著石頭過河，必須要在載人飛行之前進行飛行試驗。從神舟一號飛船到神舟四號飛船任務，以及神舟八號飛船任務，我國正是通過無人試驗飛船驗證了這些核心、關鍵且影響成敗的不可測試項目。

在此前的任務中，神舟飛船已經完成了大量關鍵技術試驗，具備執行空間站任務的全部“十八般武藝”。如今需要做的試驗，更多的是產品交付驗收時的常規試驗。

事實上，“常規”并不等于簡單。這些常規驗收試驗分為單機試驗、分系統匹配試驗、整船試驗等。神舟飛船包含的產品有600 余臺套，比很多型號多一倍以上，加之團隊每年執行兩船次發射、三船次應急救援待命任務，同時開展后續飛船研制工作，工作量龐大。

“從神舟十二號載人飛船開始，任務特點是有備份船。神舟飛船團隊面臨的最大難題就是組批研制。一開始也是探索，后來技術越來越成熟?！标愅楸硎?，團隊通過流程優化、技術升級等方式，高效率完成任務。

針對小型產品，組批研制、批量訂貨的神舟飛船可以對多發任務的產品同時試驗、一次驗收，節省了許多時間。在組批研制模式下，各個產品的現場狀態確認、關鍵環節節點比對等工作形成了電子數據包，構建起產品基線。同時，各項工作過程控制和量化控制記錄也愈發完善，計劃安排、人員配置形成了固定規范，到下一次執行任務時，有據可依，更加模板化、程序化。

在發射場，神舟飛船團隊需要同時完成兩艘飛船的發射前準備和應急值守狀態準備工作。團隊對發射場工作進行工序優化、流程優化，測試隊伍和操作隊伍交替開展兩艘飛船的工作，提高了發射場工作效率。

為提高測試效率，神舟飛船團隊積極推動數字化發展，采取自動化測試和遠程測試相結合的方式，逐步打通了型號間、地域間的測試“藩籬”，實現了人員、數據的跨地域跨型號云共享，切實提升了飛船批產測試能力和效率。同時，“四查”“三比”“三性”和首飛“十個最”標準等管理理念均由神舟飛船團隊率先提出，這樣的管理成果被許多型號借鑒。

創新成果令許多領域受益

在中國載人航天史上，神舟飛船像一位技術“先驅”，創造了中國航天史上一個又一個第一。

在我國載人航天三大基本技術中，載人天地往返和出艙活動技術由神舟飛船獨立突破掌握，交會對接技術突破掌握以神舟飛船為主。

1999 年，中國第一艘試驗飛船神舟一號成功發射和返回，實現了天地往返的重大突破，樹起中國航天史上的一座重要里程碑。

2008 年9 月27 日，隨著神舟七號載人飛船軌道艙艙門打開，浩瀚的太空向中國人敞開了懷抱。中國隨之成為第三個掌握空間出艙活動技術的國家?！斑@次任務中，我們第一次復用軌道艙。針對航天員在軌居住環境、工作環境以及艙外航天服的狀況，我們做了大量準備工作。在發射場，每名隊員都當了一回‘裁縫’，航天員出艙揮舞的五星紅旗由研制人員親手制作?！蔽逶嚎蒲腥藛T俞進透露。

2011～2013 年，神舟八號飛船、神舟九號飛船、神舟十號飛船先后與天宮一號目標飛行器完成6 次交會對接。神舟飛船團隊在國際宇航領域獨創性地提出了“N+1”交會對接模式，解決了國際上公認的航天技術難題……

作為國家重大戰略任務，載人航天的發展及其應用產生了巨大的綜合效益，直接帶動了多個領域的技術創新、工藝提升和產業升級。

航天科技集團六院801 所研究員金廣明介紹，當年神舟飛船推進系統可以說是最具有挑戰性、最前沿的推進系統，團隊自主創新，突破了關鍵技術。在801 所，由神舟飛船推進系統衍生而來的技術延伸應用到了衛星、探月和探火航天器推進系統等多個領域，也帶動了801 所自身專業能力和人才隊伍水平的提高。

可以說，神舟飛船的產品進入常態化小批量持續性的生產交付發射階段，包括推進系統在內的多個分系統、多家單位都能適應任務節奏，這體現出了中國航天整體能力的提升。

▲ 神舟十七號飛船與空間站天和核心艙交會對接瞬間

目前，神舟飛船技術狀態已經穩定，創新主要體現在增強可靠性安全性、提高航天員舒適度、提升整體效益上。

比如，自空間站建造以來，神舟飛船在前期交會對接返回模式基礎上，實現了快速交會對接，交會對接周期由兩天縮短到6.5 小時，還實現了5圈快速返回，返回時間由一天縮短到數小時。

在新批次首發船——神舟十六號載人飛船上，采用了小型化、人機交互體驗感更佳的儀表系統和集成化程度更高的中繼終端等，既提高了航天員的舒適度，又騰出了更多艙位空間，用于上下行載荷。

再比如，普通鎘鎳電池常見，大容量鎘鎳蓄電池則專為神舟飛船而生。這項技術在當年堪稱“超前”。從神舟一號飛船任務至今，大容量鎘鎳蓄電池多次優化升級，順利通過了單船飛行、多個組合體飛行以及空間站建造階段、空間站應用與發展階段的多次飛行考核。后續，隨著長壽命大容量鋰離子電池的安全性得到廣泛驗證，神舟飛船將應用能量更高的鋰離子蓄電池，進一步滿足型號任務需求，通過電源技術不斷進步，為飛船的正常運行持續提供可靠保障。

“造船為建站，建站為應用”。神舟飛船不僅圓了中華民族的千年飛天夢想，還在充分發揮工程綜合效益方面成為典范。中國空間站建成了，未來更加可期。五院負責抓總我國空間站工程的重要領域——航天技術試驗領域，面向中國宇航發展的戰略需求和航天技術前沿，為未來我國航天技術發展和空間應用提供有力的技術支撐。

掌握“必然成功、必須成功”的方法

神舟一號飛船發射時，金廣明坐在飛控大廳里，緊張得手心全是汗水，直到飛船平安返回才松了口氣。那時候，國內科研人員對于載人飛船還比較陌生。無人試驗飛船任務尚且如此，團隊執行神舟五號載人飛船飛控任務的心情可想而知。

從神舟一號飛船發射至今，每次任務，金廣明不是在發射場，就是在飛控中心。今昔對比，他認為，如今大家對載人飛行規律把握得更加精準了，更多的是保持平常心，把每一項工作踏踏實實做好。

在神舟四號飛船任務中，俞進第一次執行飛控任務。她回憶，那時大家很早就進入飛控現場，準備飛控預案、各類文件及協同配合工作。當時飛控工作由專門的機構負責。如今，飛控團隊與研制團隊同屬一支隊伍，大家輪流執行飛控和發射工作，人員數量也有所縮減。

原來，自神舟十號載人飛船起，神舟飛船持續開展自動化測試工作，到了空間站階段，已實現了云測試、云飛控，人力資源分配更加靈活。

對于神舟飛船這樣的復雜系統，飛控工作對人員要求很高。判讀、分析整船在軌情況等，均要求隊員對飛船有全面細致的了解。飛控人員都要經過專門的培訓和考試，考核通過方能上崗。飛控的高要求，任務的快節奏，人員隊伍的精練，這從側面體現出：神舟飛船的飛控模式更成熟了，研制隊伍的能力更強、更全面了。

▲ 神舟十七號載人飛行任務徽章

這在神舟十七號載人飛船任務中有著鮮明體現。神舟十七號載人飛船是空間站應用與發展階段發射的第二艘載人飛船。與“兄長們”神舟十四號載人飛船、神舟十五號載人飛船、神舟十六號載人飛船相比，神舟十七號載人飛船為適應任務需要，應急值守時間從6 個月縮短到5 個月。這意味著，研制團隊需要在更短時間內完成神舟十七號載人飛船發射準備工作，同時讓神舟十八號載人飛船轉入應急值守狀態。

打一備一、滾動備份是空間站建造以來的載人飛船任務特點。在這種模式下，每年執行兩船次發射、兩船次交會對接、兩船次返回、三船次應急救援待命任務并同時開展后續飛船研制工作的神舟飛船團隊，如何在更短時間內完成工作、取得成功？

“成功是必然的，也是必須的，我們已經掌握了方法?！?/p>

“思想上高度重視，心態上平和坦然?！?/p>

“每個人都認真做好自己的工作，就能取得成功?！?/p>

……

對于快節奏、高要求的研制試驗任務，隊員們如是說。

在金廣明看來，“人+產品”是保證成功的關鍵。神舟飛船團隊的特點是骨干人員隊伍穩定，執行任務的都是“精兵強將”，同時逐步培養新人，老中青三代形成了合理的人才隊伍梯隊。在本次任務中，神舟十七號載人飛船發射場試驗隊以事前準備充分、事中控制到位、事后總結及時為原則，不斷強化質量責任，落實質量要求，加強風險管控，為高質量保證發射任務圓滿成功奠定堅實基礎。