袁家军解说飞船如何升天巡游太空

　　中国第一颗载人航天飞船“神舟”5号已于今日成功发射升空，现在举国上下一片欢腾。而身为飞船系统总指挥的袁家军，也放下了久久悬着的一颗心。

　　飞船升空前，袁家军接受了著名电视节目主持人，香港阳光文化媒体集团董事局主席 杨澜的专访，详细披露了飞船研试中的诸多鲜为人知的故事和种种艰辛。该次访谈已被制作成《杨澜访谈录》，将于本月18日在阳光卫视播出，这里辑录的是访谈时的部分对话。

　　附袁家军简历：袁家军，中国载人航太工程载人飞船系统总指挥，中国空间技术研究院院长，1962年生於吉林通化。1980年9月考入北京航空学院(现北京航空航太大学)，毕业後就读於中国空间技术研究院研究生，获硕士学位。他叁加过多种空间飞行器的研制与管理，中国载人航太工程实施後，他先後担任载人飞船系统第一副总指挥、总指挥，直接叁与“神舟”系列飞船的研发工作。

　　其实，作爲载人航天器的研究人员，承受的心理压力丝毫不比飞行员逊色。因爲这份工作，用袁家军的话来说，“玩的就是心跳”。

　　美国和前苏联在分别发射21次与7次无人飞船後才实现载人，而中国的“神舟”飞船只进行了四次无人飞行，因此对袁家军们来说，发射过程的每一时刻都需要格外关注。中国航太在卫星研发和火箭发射领域有不俗的表现，但载人航太却是一个全新的课题，一切都要在摸索中开始。刚刚30出头的袁家军被任命爲飞船系统副总指挥时，能否胜任这份艰巨的工作，他自己也没有多少把握。

　　杨澜(以下简称杨)：你曾经说过，航天这个事业，用句通俗一点的话，就是“玩的就是心跳”，每一次都有冒险性，都有挑战性，但是也会带来很大的成就感和满足感。这次会不会是心跳最厉害的一次呢？

　　袁家军(以下简称袁)：应该讲是。我觉得这次肯定对我又是一次考验，但到底究竟是个什么样的情况，我现在还真是说不清楚。

　　杨：或者说你还不能跟我们说。

　　袁：嗯，说不清楚啊。因为每次的情况都很复杂。每次发射都有很戏剧性的情况。

　　杨：能不能给我们举一个例子呢？

　　袁：比如说在“神州一号”发射的时候，进入发射的倒计时阶段了，突然发现一个仪器设备，一个非常重要的设备，我们叫“陀螺”的惯性测量单元，有一路信息不通了。应该说它是飞船的眼睛。如果这个“陀螺”在天上不能够正常运转的话，飞船在空中可能找不到方向。这个“陀螺”我们有很多路，但是其中一路失效，从技术要求和质量要求方面都是不允许的，所以这个时候就要把它这个“瘤子”割除，对它进行手术。但是这个手术非常的不方便，因为它在返回舱的里边，要动它的手术，相当于把返回舱、把整个船都要进行分解。所以这个时候大家压力很大，因为那个时候，船上的装置啊，包括一些电缆啊，接插，接插件呀，都打了保险，要逆操作的话可能带来很大的风险。

　　杨：什么样的风险？

　　袁：有可能造成某些损坏。有一些都上了保险，就得重新更换。这样一来，这个工作难度非常、非常的大。在这种情况下，我们为了确实保证第一次飞行成功，还是下了最大的决心，跟操作的师傅和我们有关测试的人员，大家在一起开动员会呀，把方案想得特别的透。最终，这个问题还是解决了。上天以后，应该说我们都非常紧张，第一次上天啊，非常紧张，手心始终是湿漉漉的。上天以后，经过二十一个小时的飞行到回来，还是非常圆满。事实上，我们船里面有六百多台设备，一旦有一个环节出现问题，就可能危及我们整个飞行的成功。

　　杨：在我们采访火箭系统的总指挥黄春平先生的时候，他所关注的主要是火箭发射，和把飞船送入轨道的这十几分钟的事情。而你要关注的是多长时段的一个事情呢？

　　袁：应该将我们作为飞船来说吧，我们既要保证它上得去(当然上得去是由火箭系统来承担的，他们要把我们举上去)，而且呢，还要保证正常的运行，在轨的飞行。飞行的过程我们还有很多的科学实验，要保证这些项目的正常的执行。最关键的还要顺利地返回和安全的着陆。所以整个这个环境当中呢，我们每一个环节，应该说都是我们揪心的。因为什么呢，因为在火箭发射的这个过程，十分钟的时间，我们飞船要做的不仅仅就是光坐在他们的肩膀上到处，到处这个巡看啊，还有，就是说如果出现问题，火箭如果出现问题的话，我们飞船还要借助火箭的逃逸系统啊，一起脱离这个火箭的危险区。这个应该说也是我们每次试验必须特别关注的。虽然这样的机会可能很少，但是呢，毕竟如果这样机会出现，我们一定要按照已经设计好的程序，能够实施这种逃逸。所以，这个时候上升段的工作，我们仍然是很紧张的，飞船里的指令和动作也很多。一旦准确的入轨，在无人飞行的时候，我们关注的不仅仅是能不能正常的动作，我们最怕的是它误逃，就是本来是好的，但是由于没判断准确，或者说某一个环节出了什么问题，导致它误逃了。

　　杨：判断失误……

　　袁：误逃。因为这都是机器来判断的，都是我们靠计算机，靠我们一整套的故障的判别模式以及一系列指令流程来做的。但是呢，如果出现了这种问题，那即将意味着我们任务的失败。这个环节很紧张。再一个，在轨道运行的环节上，应该说我们也是很紧张，因为在轨运行我们主要要考核各项有效载荷的这种飞行试验，取得数据，重要的还要考核飞船内部的环控生保的这套系统是不是能够满足人生存的要求，对这个应该说我们也是非常的关注。因为在无人飞行的时候都是假人，模拟人。模拟人它可以模拟这个航天员的发热情况啊，包括耗氧啊，呼吸的一些情况都可以来模拟，我们需要非常谨慎的来判读这些数据，因为这个是我们上人的一个非常关键的环节。

　　杨：好像过去在前苏联的飞船中曾经因为氧气的问题出现过一些悲剧，是吧？

　　袁：哦，那是在联盟11号，它是和空间站对接以后，返回的过程当中由于一个阀门误动作，而宇航员呢又没有穿航天服。三名宇航员在空间任务进展的非常顺利，他们是在最后的几百公里的征程当中牺牲了。

　　杨：所以这样的过程，是不是现在也需要地面的系统来不断地检测然后提醒宇航员来注意这些问题？

　　袁：是，是。应该是天地协同，协同作战，非常复杂的一套系统。所以在轨运行这段也是很复杂，但是我们最关键的还是在于返回，在于着陆，因为返回要及时的、准确的执行我们的各项指令。要保证飞船按照固定的方向、固定的姿态和确定的时间完成一系列非常复杂的动作。我们叫这个“制动”。然后呢，载入大气的过程，这个环境也非常的复杂、非常的恶劣。应该讲，像神州飞船这样的航天器，它的载入的环境不比美国的航天飞机轻，应该说跟它是一样的恶劣。那么在这个时候呢，我们主要担心的，一方面就是要考虑我们的这个防热结构是不是能够很好的发挥作用，因为这个时候外部的温度，航天器外部的温度可能要在一千六百度以上。内部呢，要保持在二十几度，保证仪器设备工作是一个方面，更重要的还要保证人的这个生存环境。所以这是一个环节。第二个环节，我们还需要控制它的加速度和控制它的落点。这也是我们飞船所必须要准确执行的动作，因为人的耐受能力太大的过载下来以后，可能造成人员的一些不必要的损伤。今年二月，我们也看到联盟的TMA-1返回过程当中，系统上出了一些小的问题，落点偏差了四百六十公里，宇航员经历了一个弹道式载入的这个过载，八到九个G的过载。虽然没有造成什么大的人员的伤害，但是毕竟这个也是我们所不希望的。

　　杨：就是在挑战人的生理极限了。

　　袁：对。所以这是一环节。然后接下来这个环节，就是着陆的环节。无论前面飞行的再圆满，但是最终着陆的这一瞬间，如果我们不能很好的控制它着陆的速度，降低着陆冲击的能量的话，我们仍然不能保证航天员的生命安全。所以就这一点来说，如果飞船没落地，我们这颗心啊，是一直在悬着。

　　杨：拿“神州四号”作为一个例子的话，从火箭升空到最后返回地面，一共多长时间？袁：七天的时间。

　　杨：七天你怎么过？

　　袁：第一天发射上去，我们马上就乘转场飞机回到了北京，因为飞船的控制中心在北京。飞船在轨飞行的时候要靠地面控制，天地协同作战，每一个指令都要完整无误，一旦发生错误的指令，可能对飞行造成很大的影响。这几天我们始终在北京的飞控中心。在神州四号飞行了六天多的时间，按照计划要返回的前一天早上，哦，半夜十一点，突然发现了一个非常、非常奇怪的现象。在遥测数据显示当中发现发动机有非常非常短的间歇，指令没有出来，就是一百六十毫秒，突然停机了一百六十毫秒。

　　杨：就像心脏停跳了一样。

　　袁：当时我们非常的紧张，半夜两点多，我们都到了北京中心，对这个数据仔细分析。一项一项的分析，判断最恶劣的问题发生以后，对我们的飞行是不是会带有灾难性的影响。通常我们在返回制动前，要对整个系统进行一次评估，那么这个项目就成为神州四号载入之前，是否能够准确地按照预定计划返回的一个关键的任务了。最后经过分析，我们认为这个小磁控发动机的这种间歇，对于大发动机，对于我们整个返回，应该说不会带来很大的影响。最终我们还是下决心，实施返回了。那时候真的非常的紧张。

　　杨：你有没有慌神的时候？

　　袁：哦，开始的阶段还是有的，后来我感觉到我仅仅是在前台，我的背后还有很多领导啊，还有我们一些老专家呀，还有一些优秀的技术人员。所以我们在一起，我觉得我还是很踏实的。

　　杨：但是当你三十三岁就出任神州飞船的副总指挥的时候，是不是每一个人都对你表示信服呢？你自己当时自信的程度又有多高呢？

　　袁：应该说每个人都没有对我表示信服，包括上一级领导也不一定对我抱有信心。我觉得大家对我应该说是一种期待吧，或者一种愿望。

　　杨：你当时自己心里怎么想？

　　袁：现在的飞船总师，戚发轫总师当时是我们研究院的院长，他找我谈话的时候，我真一夜都没睡着觉，那个时候我在卫星领域，对飞船一点都不了解，不知道未来的这个工作意味着什么。但是戚总说这是一个跨世纪的工程，是一个航天史上里程碑式的工程，作为一个年轻人，应该在这种大风大浪当中去磨炼，去提高。即使是这么讲，我觉得我心里也很不踏实。但是，最终确实就象你刚才讲的，就是玩了一次心跳。

　　杨：当了副总指挥以后，从什么时候开始，你逐渐培养了自己的这种自信，也包括让周围的同事认同了你的能力？是不是北京空间技术研制试验中心的整个筹建过程？

　　袁：应该说我真正的建立起自信心，还是在四年以后。确认我能够做好，而且让大家也认识，能认可我们这一批人能够把这个事情做好，应该是在九八年。应该说经过了一系列非常艰苦的工作，包括飞船的研制，也包括我们现在的这个航天城的建设。特别是在九八年，我们进行了一次逃逸飞行试验，那是在九八年十月十九号，我印象非常清楚。这个试验进行的非常圆满。九八年是非常关键的，我们所有的工程阶段的研制工作要告一段落。在这一年多从九七年的下半年，到九八年的年底十一月份的时候，我们有三十二项大型实验，所有的实验都是一次成功，而且全部都是并行的。我记得我们有五条船，有六个战线，在并行工作，那个时候，我做一个指挥啊，做一个系统来调动这个大军的时候，我应该说越来越有数了。到了十月份，有关的工作都基本的告一段落。

　　杨：从九四年开始筹建唐家岭北京空间技术试验研制中心的时候，好像你们也遇到了一些技术上的问题。

　　袁：对。

　　杨：当时你们是怎么通过那道难关的呢？

　　袁：应该说我们研制飞船，不但是研制飞船本身，还有一套非常复杂的、难度很高的地面技术保障设施，这个就是我们北京空间技术研究试验中心。这个中心建设过程当中最关键的一个环节，就是真空环境模拟器。这个模拟器主要是要对飞船在地面试验过程中，模拟空间环境对飞船进行一系列的考核。因为飞船是在近地轨道飞行，它一个半小时就要绕地球转一圈。在太阳照射的这面，由于近地轨道没有空气，所以热量散不出去。飞船表面温度，非常的高，一般都能达到一百度这个温度。但是到了阴影区，也就是太阳照不到飞船的时候，航天器表面马上下降到零下一百度。就这样，一个半小时循环一圈，每天飞船要在天上转个十四、五圈。

　　杨：就是一会儿从零上一百度到零下一百度。

　　袁：一会儿热，一会儿冷，我们叫温度交变。在这种环境下，我们的仪器设备需要在五度到四十度之间的这个范围进行正常的工作，舱内的温度也需要保持在二十一度正负四度这样的一个环境。可见对整个的设计要求非常高。为了验证这个设计，我们需要在地面搞这么一个真空环境模拟器。这个建设过程当中，我们遇到的最大的难题有这么两个：一个是容器的焊接，如何能保证达到这个要求的技术精度。因为这个容器太大，十二米，十二米的直径，容器的盖儿和容器之间密封的要求只允许零点几毫米的这个平面的误差。所以这个时候，对我们是一个非常大的挑战。工程技术人员想出了非常多的办法，把这个问题解决掉了。当然现在说起来很简单，但是实际上是一个非常、非常艰苦的过程。

　　杨：我问一个外行的问题，九六年第一个返回舱产生了，研发这样一个返回舱，你一共要做出多少决定，或者说有多少个环节？你必须确保它没有问题的。

　　袁：九六年返回舱，我就给你说这么一个形象的比喻吧。就是我们要研制这个返回舱，我们把所有的零件加工的进度和整体焊接各项工艺排出来，这个流程啊，排了五米长的这个流程。哦，五米长，密密麻麻的。

　　杨：你是说光是写啊？

　　袁：哎，密密麻麻的要排到五米长。就是一道工序完了以后，我们再到一个工序，这个零件，这个模具，这个工装，非常的多。所以在每一个环节上，我们都需要进行控制，当然这过程当中有很多问题。所以我们那个时候几乎每个礼拜都有好几天在工厂里面，去了解进展的情况，去解决问题。由于有很多的零件包括工装在外部的协作单位进行，我们不但要去工厂，还要到协作单位，要保证每一个环节不能出问题。

　　杨：人类历史上已经有过多少次飞船的发射了？加起来。

　　袁：飞船的发射应该说是有几百次了，加在一起呀。

　　杨：那也应该说每一次都会有一个总指挥，不论他的国籍啊。在这个当中有没有特别让你钦佩的人？

　　袁：俄罗斯的这个科罗廖夫，应该说是在我头脑中印象最深的一位。

　　杨：能给我们讲讲吗，我们不熟悉。

　　袁：我在上大学时看的第一个电影，在北航第一次看的电影叫《驯火记》，《驯火记》就是描写前苏联如何发展航天事业，奠基人就是科罗廖夫。他有很多的传奇，对我影响最深的就是他有那么多经历，那么多的奇思妙想，能做那么多的事情。而且，从零开始引导前苏联在航天领域中一直保持领先的地位。应该说他对我有非常大的影响，这是我从电影里看到的。当然他是很早很早了，他是五十年代的人物了，那个时候我还没出生呢。

　　杨：你参加国际会议的时候，你觉得国外的同行对中国航天技术的发展是否有足够的了解呢？

　　袁：不了解。

　　杨：不了解到什么程度呢？

　　袁：应该说很多人甚至不知道我们有能力做这些事情。

　　杨：能不能给我们举一个例子呢？

　　袁：我们在研制飞船的初期，我们希望能够向世界航天的先进的这些大公司学一些东西，包括俄罗斯，当然也包括美国了。俄罗斯的同行响应还是比较热烈的，他们对我们中国发展这个载人航天事业非常关注，但是他们确实不了解我们能做什么。我们在进行很多的交流、接触时，我们讲的话他们始终是不相信，不相信我们真能做。

　　杨：那也很无奈啊。

　　袁：有一次俄罗斯来了一个非常高级的代表团，都是俄罗斯宇航界的，应该说是大的公司的领军人物，他们到了我们北京航天城以后看了一下，然后又到我们飞船研制现场看了一下，这时候他们才真正的意识到，中国人是要动真格的了。原来他们以为我们就是要发一颗飞船，去搞一个政治飞船去玩一玩。他们说，干脆你们别搞了，我们帮你们做一个就行了。但是他们一看到我们的现场，看到我们的设施，他们真正认为我们确实是要决心发展宇航，为世界人类的进步做贡献。

　　杨：对比俄罗斯和美国的载人飞船，中国的这个设计有什么独到之处？

　　袁：中国的设计，从时间上讲比较晚。中国要进入载人航天这个领域，以什么样的技术方案起步，如何跨越式的发展，这是我们工程师和技术人员必须面对的一个现实。

　　杨：也就是说不能回到人家四十年前的水平。

　　袁：不能回到起点，零起点。中国的飞船我觉得可以从这么两个方面来说，一个方面，体现我们对于未来目标的理解，根据下一步发展的目标来确定方案。俄罗斯也好，美国也好，他们的飞船都经历了三代才真正了解到飞船以后下一步要做什么。我们应该说在吸取他们经验教训和结合我们自身的需求这个基础上，我们一步就瞄准了下一步空间交汇对接、天地往返运输这样一个定位。应该说，我们这样的一个定位是具有比较新的时代的气息。同时，我们技术起点也比较高，无论是飞船本身的功能，还是从这个可靠性和安全性的这个要求，我们应该说都到了现在在天使用的“联盟”的这样一个要求水平。虽然我们起步晚，但是我们要求还是很高的。

　　杨：我想问一问这个飞行舱内部的一些软设施是不是也是由你来统一指挥的，比如说，宇航员吃什么，他们的起居应该是什么样子的。

　　袁：那个我们还有宇航员系统。但是我们需要协调，因为所有工作的界面都要和飞船发生，包括宇航员的训练。宇航员训练的模拟器也是我们协助研制的。

　　杨：在您这个飞船的设计当中，有哪些是比较人性化的设计，能够最大限度使宇航员有舒适感和安全感？

　　袁：应该说我们内部的装修，我们和航天员有关的这个人机环境的这个界面，都是尽可能采用人性化的设计。包括我们的仪表显示，我们操作的按钮，包括我们的座椅啊等等都是考虑的这个。

　　杨：我们的返回舱的设计是不是主要设计它会降落在陆地上？如果它降落在水里，都有各种各样的保护吗？

　　袁：应该既可以在陆地上着陆，也能够在水中降落。但是我们主要的弹道设计，还是在陆地上，因为我们选取了我们国家比较好的着陆场，比较平坦、比较开阔的这样的着陆场。这个是适合着陆的。

　　杨：你会去观看或者参与这些宇航员的培训过程吗？他们在空中遇到的问题和他们在地面训练上会有什么不同吗？

　　袁：培训的过程应该说我也参加。在地面上最主要的问题就是不能够模拟失重的这个情况。

　　杨：不能够吗？

　　袁：很难模拟，模拟不了失重的情况。所以这个呢，应该说对宇航员是一个难题。他们上天呢是第一次，这个长期失重的环境，肯定也是第一次。我们在失重飞机上训练，顶多也就是几十秒这个失重的时间。长期失重，在地面时是模拟不了的。

　　杨：刚才也谈到同国际比较先进的航天技术相比，中国这一次的载人飞船，它在飞行的安全性包括它落地的准确性方面有没有差距，或者差距有多大呢？

　　袁：应该说跟国外的同类的航天器相比我觉得应该是相当的。

　　杨：你觉得航天飞机应该成为中国未来的发展方向吗？

　　袁：从目前的情况来看，我个人认为，航天飞机还不是一个方向。

　　杨：为什么呢？

　　袁：因为它并没有解决性能价格比的问题，它的成本，维护成本还是太高。航天飞机从本身的设计来说，它运人和运货合一并不是一个很好的解决方案。

　　杨：美国航天飞机两次失事之后也有一些专业界的评论，认为航天飞机这样的一种发展道路非常的昂贵，出现失败的概率也比较高。那么您认为对于中国未来航天事业的发展来说，我们的发展目标又应该定位在什么方面？

　　袁：应该说航天飞机本身从技术上还是很先进的，但是对于人类进入空间，这个成本是一个关键的问题。应该说我们想要找到一个技术先进，又能降低成本的比较好的途径。美国和俄罗斯他们也正在寻求更好的方案。据我了解，目前还没有一个非常好的方案。

　　杨：那么，这次中国载人飞行成功的话，你认为接下来一步应该做什么呢？

　　袁：我们还有下一步，飞船成功了，因为飞船仅仅是一个运输系统，它是要把人送上去和接回来，我们的目的呢，还是需要人在空间能够做更多的事情。

　　杨：就是建立太空站。

　　袁：下一步我们可能要围绕着建立空间实验室这项工作进一步提高我们载人航天的工作。

　　杨：最后，请再详细介绍一下飞船的模型。

　　袁：这就是整个飞船的一个缩比的模型。从这个模型看，可以分成三个大的部分。下面这一部分叫推进舱，它主要是为飞船提供能源、动力。这两边的太阳翻板，是在入轨以后展开，通过太阳能量的转换变成电能，为飞船提供电能。中间这一段叫返回舱，返回舱主要是航天员在发射的时候坐在里面，返回的时候也在里面。

　　杨：就是这一个部分是最后要返回到地面上来的？

　　袁：对！只有这一部分。上面这一段叫轨道舱，从构型上看它也有两块翻板，在轨展开以后可以发电。轨道舱和返回舱在飞船返回之前是连在一起的。进入轨道以后，宇航员可以从返回舱进到轨道舱。

　　杨：哦，到这里面工作。

　　袁：对，生活啊，工作啊，做试验呀什么都在里边。返回之前呢，从这儿分开，轨道舱留在轨道还可以运行，当作一个卫星运行半年的时间。这个时候就剩这两段返回。返回舱的这两个部分是两个伞舱，这个是主伞舱，这个是备份伞舱。在离地面十公里高的时候降落伞就弹出来了，一系列降落伞弹出来，减低飞船速度，落地之前减到很低的速度。在返回舱的底上，还有缓冲的发动机，要在离地面一米高左右的时候通过我们的测高仪起动发动机，点燃，再让它软着陆。

　　杨：从这个飞船的维生系统来说，宇航员在落地之后他可以多长时间内保持正常的生存状态？比如说他能够有多长时间来等待地面人员。

　　袁：等待救援的话，应该说，落地以后，宇航员实际上可以打开舱门，这些空气呀，氧气呀这个就不成问题了。我们考虑的一个主要方面是，飞船上的信标，要能够正常工作，发信号来表明自己的位置。同时，我们宇航员还可以有手机呀什么的，与外界取得联系。

　　杨：如果要是降落到海里往水下沉的时候怎么办？

　　袁：沉不下去。

　　杨：哦，沉不下去。

　　袁：这个已经考虑了整个浮力的情况。我们做过好几次海上漂浮的试验，是很好的。

　　杨：就是说落到水里的话，它还会漂上来？

　　袁：是，像个不倒翁一样在水上漂。