6月4日，神舟十五號(hào)載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場(chǎng)成功著陸，航天員費(fèi)俊龍、鄧清明、張陸全部安全順利出艙。

神舟系列飛船是航天員實(shí)現(xiàn)天地往返的“生命之舟”，一次次飛天逐夢(mèng)、一次次平安歸來(lái)、一次次“感覺(jué)良好”，離不開航天人嚴(yán)慎細(xì)實(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)敬畏的作風(fēng)，也標(biāo)志著中國(guó)載人航天技術(shù)在迭代創(chuàng)新中不斷成熟完善。

百戰(zhàn)歸來(lái)從零開始

(資料圖片僅供參考)

此次神舟十五號(hào)載人飛船返回，是我國(guó)空間站轉(zhuǎn)入應(yīng)用與發(fā)展階段后的首次返回任務(wù)。中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司五院（以下簡(jiǎn)稱五院）GNC（制導(dǎo)導(dǎo)航與控制）分系統(tǒng)、熱控分系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)分系統(tǒng)、回收著陸分系統(tǒng)、測(cè)控通信分系統(tǒng)、數(shù)管分系統(tǒng)、總體電路分系統(tǒng)等各支技術(shù)隊(duì)伍密切配合、協(xié)同作戰(zhàn)，做好最充分的準(zhǔn)備。

神舟十五號(hào)載人飛船著陸場(chǎng)回收試驗(yàn)隊(duì)進(jìn)場(chǎng)時(shí)，載人飛船系統(tǒng)總指揮何宇動(dòng)員大家，要“百戰(zhàn)歸來(lái)，從零開始”。

五院載人飛船系統(tǒng)總體主管設(shè)計(jì)師劉慶博表示：“雖然我們之前已經(jīng)圓滿完成多次回收任務(wù)，但不能有一絲懈怠，必須更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)貙?duì)待每一項(xiàng)工作流程，做好每一次演練與每一次復(fù)盤。”

為強(qiáng)化返回艙現(xiàn)場(chǎng)處置流程管理，試驗(yàn)隊(duì)員們對(duì)處置流程與預(yù)案等相關(guān)文件進(jìn)行了更加細(xì)致的優(yōu)化與完善。他們嚴(yán)格執(zhí)行班前會(huì)和復(fù)盤會(huì)等制度，查找問(wèn)題、識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)、制定預(yù)案，做到事前周密部署、事后精心復(fù)盤，確保任務(wù)準(zhǔn)備充分。

“一進(jìn)入發(fā)射場(chǎng)，我們就立刻著手細(xì)化與完善著陸場(chǎng)工作流程，進(jìn)一步提高任務(wù)實(shí)施的效率和規(guī)范性。”五院載人飛船回收試驗(yàn)隊(duì)總體負(fù)責(zé)人彭華康說(shuō)。

環(huán)環(huán)相扣步步精心

據(jù)彭華康介紹，此次神舟十五號(hào)載人飛船返回分為分離、制動(dòng)、再入、減速、著陸緩沖五個(gè)階段，可以說(shuō)環(huán)環(huán)相扣，步步精心。

分離階段——此次返回仍然延續(xù)神舟十三號(hào)以來(lái)的快速返回方案，即神舟十五號(hào)載人飛船與空間站組合體分離后繞地球飛行5圈，之后開始返回地面。隨后，飛船返回艙與軌道艙分離。

制動(dòng)階段——神舟十五號(hào)載人飛船延續(xù)了神舟十二號(hào)以來(lái)的預(yù)測(cè)——校正雙環(huán)制導(dǎo)方式，使返回艙以精確計(jì)算的再入角度進(jìn)入地球大氣層，推進(jìn)艙在穿越大氣層時(shí)燒毀。

再入階段——艙上自帶的發(fā)動(dòng)機(jī)將返回艙調(diào)整為大底朝前的配平狀態(tài)，以升力控制的方式再入。在再入過(guò)程的黑障區(qū)，返回艙與地面信號(hào)中斷，研制團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一套全自動(dòng)處理方式，保證艙體順利渡過(guò)黑障區(qū)。

減速階段——距離地面10公里左右時(shí)，返回艙引導(dǎo)傘、減速傘和主傘相繼打開，將飛船速度降低到每秒幾米。

著陸緩沖階段——距離地面1米左右時(shí)，反推發(fā)動(dòng)機(jī)向下點(diǎn)火，使返回艙進(jìn)一步減速，最終以1到2米每秒的速度著陸。

為了確保萬(wàn)無(wú)一失，試驗(yàn)隊(duì)提前進(jìn)行了4次全流程桌面推演和3次全系統(tǒng)綜合演練，重點(diǎn)對(duì)正常和故障處置流程、故障預(yù)案、處置程序、安全要求、關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行學(xué)習(xí)與演練，并聯(lián)合著陸場(chǎng)系統(tǒng)對(duì)薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行演練與驗(yàn)證。

“每一次全系統(tǒng)綜合演練都是1：1模擬，把返回任務(wù)中的每一個(gè)環(huán)節(jié)、每一個(gè)關(guān)鍵動(dòng)作都練到位。”彭華康說(shuō)，圍繞返回過(guò)程故障、著陸環(huán)境異常、處置工序故障三大類故障模式，他們還準(zhǔn)備了20多種處置預(yù)案。

最終，五院技術(shù)團(tuán)隊(duì)高質(zhì)量確保飛船返回艙成功著陸，再次護(hù)佑航天員平安回家。

GNC系統(tǒng)更新?lián)Q代

空間交會(huì)對(duì)接GNC技術(shù)是載人航天三大基本技術(shù)之一。我國(guó)迄今發(fā)射的所有神舟載人飛船和天舟貨運(yùn)飛船的GNC系統(tǒng)，均由五院502所研制。

以此次神舟十五號(hào)載人飛船返回任務(wù)告捷為標(biāo)志，我國(guó)自神舟十二號(hào)飛船起全面升級(jí)的，以自主快速交會(huì)對(duì)接、自主自適應(yīng)預(yù)測(cè)再入返回制導(dǎo)為特征的GNC系統(tǒng)，完成全面更新?lián)Q代。

我國(guó)飛船返回再入GNC技術(shù)共經(jīng)歷了兩代。第一代返回技術(shù)在神舟一號(hào)到神舟十一號(hào)11艘飛船上應(yīng)用，神舟十二號(hào)到神舟十五號(hào)這一批次4艘神舟飛船，采用的是第二代返回再入技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了由慢速交會(huì)對(duì)接到快速交會(huì)對(duì)接、由面對(duì)單艙到面對(duì)多艙、由單對(duì)接口到多對(duì)接口等多個(gè)突破。

“采用二代返回技術(shù)后的最差返回精度，比一代的最好都好。”五院載人飛船系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師胡軍說(shuō)，如果采用一代技術(shù)，當(dāng)出現(xiàn)大范圍軌道條件變化時(shí)，就需要地面進(jìn)行人工干預(yù)。如果采用二代技術(shù)，GNC系統(tǒng)則可以自主適應(yīng)，而且可以實(shí)現(xiàn)一系列“更強(qiáng)”“更優(yōu)”，在返回精度上也能做到“指哪兒打哪兒”。

4艘神舟飛船連續(xù)“落點(diǎn)精準(zhǔn)”，進(jìn)一步證明了該方法的科學(xué)性、穩(wěn)定性、先進(jìn)性和強(qiáng)適應(yīng)性，推動(dòng)了中國(guó)空間站任務(wù)順利推進(jìn)。

談到團(tuán)隊(duì)多年攻關(guān)經(jīng)歷，五院502所交會(huì)對(duì)接首席專家解永春說(shuō)：“中國(guó)的交會(huì)對(duì)接技術(shù)體現(xiàn)著中國(guó)智慧、中國(guó)力量。”

生命大傘再立新功

神舟十五號(hào)載人飛船返回過(guò)程中的每一個(gè)動(dòng)作都牽動(dòng)人心。當(dāng)飛船快要回歸地面時(shí)，一頂紅白相間的大傘如期綻放，這頂航天員的“生命之傘”由五院508所研制，傘衣面積達(dá)1200平方米，在地面鋪展開來(lái)，大約可覆蓋三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)籃球場(chǎng)。

1992年中國(guó)載人航天工程立項(xiàng)后，載人飛船降落傘研制便提上日程。五院508所回收著陸分系統(tǒng)研制團(tuán)隊(duì)在詳盡分析技術(shù)指標(biāo)和使用條件的情況下，確定了把1200平方米特大環(huán)帆傘作為主傘的減速方案。經(jīng)過(guò)大量、反復(fù)的試驗(yàn)驗(yàn)證，研制人員苦攻多年，終于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)。

從神舟一號(hào)成功發(fā)射再到神舟十五號(hào)榮耀歸來(lái)，大傘持續(xù)創(chuàng)新優(yōu)化。在神舟十二號(hào)到神舟十五號(hào)這一批飛船任務(wù)中，回收著陸分系統(tǒng)批次產(chǎn)品研制涉及5大類共12項(xiàng)技術(shù)狀態(tài)更改。研制團(tuán)隊(duì)深入研究產(chǎn)品機(jī)理，充分論證與試驗(yàn)驗(yàn)證，加強(qiáng)研制過(guò)程質(zhì)量控制，保證所有關(guān)鍵過(guò)程記錄完善、萬(wàn)無(wú)一失。

傘花綻放，意味著航天員即將平安抵達(dá)。神舟十五號(hào)航天員乘組“圓夢(mèng)”歸來(lái)，意味著大傘已經(jīng)護(hù)佑中國(guó)人完成了第10次載人飛行。