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李龙臣:艰难登天路,笑看宇宙花(三)
来源:中国科学院空间科学与应用研究中心     日期:2012年02月28日    字体:【】【】【
  现在讲第三个问题,迎头赶上——中国航天人如何解决技术难题。

  不畏险阻,敢于挑战。从宏观上来说,我们当时搞载人航天工程,是以落后的

  经济和落后的工业技术面对最尖端的威尼斯vnsc,这个困难是可想而知的。

  一、要有火箭。

  火箭不是那么简单的事情,火箭发射最容易出问题,因为火箭是由几十万、上百万个零部件组成的,有一个零部件出问题,整个火箭就发射失败。火箭要战胜地球引力,必须有强大的威力,并快速上升,但又必须保证航天员安全,加速过载不能太大;要增加宝贵的火箭运载能力,火箭自身的质量越轻越好,但必须保证火箭绝对可靠。怎样做到火箭的安全可靠,这是很不简单的事情。

  在太空轨道上飞行需要飞船,飞船要能防御太空高真空、强辐射、微流星体和太空垃圾,还有低温对航天员的伤害;飞船飞行还会诱导产生失重和极端温度,就是最高最低温度,因为太空没有空气对流,太阳直照飞船的那一面,温度可以高到100多摄氏度,没有太阳照的那一面低到零下100多摄氏度。

  返回时危险更多,飞船在轨道上飞,要回来,总要脱离原来的轨道,怎么脱离?飞船要把姿态调整到正好进入返回轨道,这是非常细致和困难的事情,“差之毫厘失之千里”。苏美回收卫星时候,曾发生过这种情况,让它往低里走,它反而向太空高处走,或者不能在原来的着陆点着陆,甚至相差几百、几千公里。进入稠密大气层时有巨大的冲击过载,与空气剧烈摩擦的气动加热,产生上千度的高温。还有过黑障区和落地撞击等等困难。

  要解决这些问题,每一项都是非常困难的,但是中国人敢于挑战,虽然经济还不富裕,工业技术还不发达,困难很多,但我们敢干。怎么干?

  二、海纳百川,自主创新。

  在我们前面有苏联、美国先走了一步,可以充分吸收他们的经验,借鉴他们的做法,什么都可以学,当然是学理论上的,具体的技术谁也不会给我们,得靠我们自己。所谓的借鉴,就是在报纸上看一点宏观上、理论上的东西,具体技术每一项都靠我们自己,但是这一步很重要,我们要海纳百川,吸取前人的经验,但是要自主创新。怎样自主创新?可以讲很多具体的故事。但时间限制,今天不可能细说。归纳起来讲,就是严格按科学思想、科学规律办事。这形成了有中国特色的航天工程研究程序,总起来分三段。

  第一段,全面地综合国际国内情况的需要,我国工业技术水平和经济、人才等方面的可能,提出任务方案。如前面说到的我国载人航天的历程就是这样。

  第二段,反复分析、仔细研究,提出多个设计方案,然后进行比较分析,确定一个最好的设计方案。

  第三段,精心地研制。在研制过程中,从元器件的选择到零部件的制造,反复地、一级级地进行检测试验,务必达到设计的要求和理想的程度。整个飞船、火箭造好了,还要检测试验,运到发射场以后,在技术区还要检测试验,送到发射台以后还要检查测试。

  不谋而合,这正是科学发展的“三段法”:综合归纳、逻辑推理、试验验证。任何科学技术的发展,必须要遵循这三段才能够成功,缺少哪一段都不行,尤其是试验验证这一环。

  研制过程中的反复试验验证的实质是什么?就是不断修正谬误。人类的科学就是在不断修正谬误中发展起来的,从亚里士多德、阿基米德的静力学到伽利略、牛顿的动力学,到爱因斯坦的相对论,一直到量子力学,就是一个不断修正谬误的过程。科学精神有很多种表述方法,但是我说最核心、最本质的科学精神是追求事实,服从事实,不断修正谬误,这是最根本、最彻底的科学精神。自然科学适用,社会科学也适用。航天人追求的不是个人目标,而是真实的事实,即真理,服从的不是哪个权威,而是事实,最后达到修正谬误,达到十全十美,或者比较完美的程度。

  关于科学思维,我以火箭的可靠性为例稍作说明。怎么保证火箭的可靠性?最直观的方法就是保证元器件和零部件都绝对可靠。但是,大的火箭零部件达到上百万个,10的六次方。如果可靠性要达到90%,再加两个零,就是10的8次方。这就是说,要使火箭飞行可靠,每个零件应该从一亿个里边挑一个。现在市场经济,哪个厂商能够造一亿个零件让航天人挑一个,不可能的事情,即使让挑,成本也会大大提高。如果换一种思维,允许出某种故障。比如有三台发动机的火箭,发动机的可靠性是75%,也就是说,发射时可能有一台要出问题。我们可以搞备份,准备四台发动机,即使一台真的出了故障,备份的一台接替工作,可靠性百分之百。没法搞备份的怎么办?那就做到出了故障也能安全地工作。如果不允许出故障,即使每一个零件都从一亿个里挑出来,它们可靠了,也不一定能保证整枚火箭可靠。因为一亿百万个零件在一起,互相之间的机械性能、电磁性能之间是不是协调,电磁性能和机械性能之间是不是匹配,都会影响到火箭的可靠性。再退一步,如果每个零件都可靠,性能也匹配了,但是搞火箭的人有十万、二十万,人因因素也很重要,20万人在很长时间的工作中,如果哪一个人有一点点小的疏忽,比如落下一个小螺钉,哪个螺丝少拧半圈等等,都会造成失败。

  三、“以人为本”,团队精神。

  我们主张和平利用外部层空间,反对太空军事化,航天事业应为人类谋福利。这就是“以人为本”。还有,从“神6”发射、飞行和返回的实况播报中我们看到,处处都是为了航天员的安全,这也是“以人为本”。

  以人为本不是突出个人主义,搞航天的就是要搞团队精神。载人航天工程有几十万人参加,大家都各行其是能行吗?整个载人航天包括七大系统,哪一个系统不协调、不配合,能行吗?一定要讲究团队精神。航天员在太空,团队精神更重要,两个航天员能不能共事,这是非常非常重要的,所以选拔航天员的重要条件就是能跟同事很好地共事。将来的宇宙航行更是这样,宇宙飞船几百人、几千人,航程几百年、几千年,如果没有团队精神,你争我夺,很快就会将“从哪里来,到哪里去”这个根本问题丢在脑后了。

  
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