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神州五号(“神舟五号”:首次载人航天飞行)

6月5日上午10时44分,神舟十四号载人飞船搭乘长征2F火箭发射升空,经过6个多小时的飞行,成功与空间站核心舱进行交会对接,中国航天员们再次进入中国空间站。此次升空的航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲身负重任,将承担起建造中国空间站的使命,参与空间站从核心舱单舱组合体变身为三舱组合体的整个过程。从1992年中国载人航天工程正式立项到今年即将完成在轨组装建造,这一条路中国载人航天已经走了整整30年。在这30年间,中国航天人创造了无数的第一次。

▲杨利伟身着航天服在问天阁外领命出征。

2003年10月15日,中国自行研制的神舟五号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功。这是中国进行的首次载人航天飞行,38岁的航天员杨利伟成为中国第一位太空使者。

▲神舟五号发射现场。

●惊魂26秒

2003年10月15日,杨利伟肩负着祖国和人民的重托出征,去探索太空。10、9、8……当指挥员倒计时口令传来时,杨利伟情不自禁地举起了右手,向祖国和人民敬了一个庄严的军礼。

9时整,在震耳欲聋的轰鸣声中,火箭拔地而起,载着杨利伟飞向太空。

杨利伟后来在一次接受媒体采访时提到,当年他在整个飞行过程中经历了两次最惊心动魄的时刻。第一个惊魂时刻是在火箭升上到三四十公里的高度,火箭的燃料与飞船舱体产生共振,附加到杨利伟身上是个高达6G的低频共振。人体本身对10HZ以下的低频振动非常敏感。杨利伟回忆说,当时他感觉自己的五脏六腑都要炸裂,内心一直处在心悸的状态内。幸运的是,这种从内到外的无法承受之重,在持续了26秒之后,慢慢减轻。事后,经科研人员确定,这种共振主要来源于火箭的振动,而当时的减振材料没有有效抑制共振的产生。一旦这种低频共振真的与内脏的振动形成最大幅度的叠加,人体的内脏就可能无法承受,危险至极。第二个惊魂时刻是在飞船返回地面的时候,因为飞船速度非常快,尽管通过降落伞以及反推发动机大大降低了飞船接触地面的速度,但仍然存在很大的反冲力。据杨利伟回忆,神舟五号飞船在第一次降落之后发生回弹,造成舱内巨大的震动,致使他嘴角撞向了麦克风。

如果回弹冲击的问题不解决,航天员在减振中不是嘴角而是其他致命部位撞到硬物,情况会怎样?中国航空制造技术研究院材料应用研究部李言博士说,这两次惊魂时刻都与阻尼胶黏剂有关。研究人员在了解到杨利伟的感受和遭遇后随即进行攻关,最终经过长达5年的创新发展,使得共振问题在神舟七号飞船中得以彻底解决。

▲杨利伟在太空中展示中国国旗和联合国旗。

●至今无法解释的怪现象:神秘的敲击声

杨利伟在太空碰到一个至今仍然原因不明的情况,就是时不时出现的敲击声。这个声音也是突然出现的,并不一直响,而是一阵一阵的,不管白天还是黑夜,毫无规律,不知什么时候就响几声。不是外面传进来的声音,也不是飞船里面的声音,而仿佛是谁在外面敲飞船的船体。无法描述它,不是叮叮的,也不是当当的,而是更像拿一个木头锤子敲铁桶,咚……咚……咚……咚……杨利伟心里很紧张,生怕哪里出了问题。每当响声来的时候,他就趴在舷窗那里,边听边看,试图找出响声所在,却什么也没发现。而飞船内部也没发现任何问题……飞行时,对声音变化是很敏感的。飞船哪个地方稍稍有点什么动静,都会让人心惊肉跳——怎么会有这个动静?

飞船运行一直很正常,可诡异的敲击声却不时出现!

回到地面后,技术人员想弄清楚这个神秘的声音到底来自哪里,就用各种办法模拟它,拿着录音让杨利伟一次又一次地听。直到现在也没有确认,那个声音再也没有在杨利伟耳边完全准确地再现过。

在神舟六号和神舟七号飞行时,这个声音也出现了,杨利伟告诉他们:出了这个声儿也别害怕,是正常现象。

▲2003年10月15日,杨利伟在神舟五号返回舱内。

●返航时舷窗忽然出现大片裂纹

10月16日4时31分,杨利伟接到了返航命令。

飞船返回,是一个特别的阶段——人类历次太空飞行证明,返回阶段是最容易出现事故的阶段。

5时35分,飞船开始在343公里高的轨道上制动,就像刹车一样。飞船先是在轨道上进行180度调姿——返回时要让推进舱在前,这就需要180度调头。杨利伟能清晰地感受到飞船持续减速,在向地球靠近。

制动发动机关机!5时58分,飞船开始减速,脱离原来的轨道,进入无动力飞行状态。此后的飞船飞行并不是自由落体,而是使用升力控制技术,按照地面输入的数据,瞄准理论着陆点,依靠飞船上的小型发动机不断调整姿态,沿返回轨道向着陆场飞行。

6时04分,飞船飞行至距地100公里,逐步进入稠密大气层。这时飞船的飞行速度很大,遇到空气阻力,它急剧减速,产生了近4G的过载,杨利伟的前胸和后背都承受着很大的压力。

快速飞行的飞船与大气摩擦,产生的高温把舷窗外面烧得一片通红;紧接着,在通红的窗外,有红的白的碎片不停划过。飞船的外表面有耐高温的防烧蚀层,随着温度升高,开始剥落,它剥落的过程中会带走一部分热量。但接着看到的情况让杨利伟非常紧张:右边的舷窗开始出现裂纹。杨利伟回忆说:外边烧得跟炼钢炉一样,玻璃窗却开始出现裂纹,那种纹路就跟强化玻璃被打碎之后那种小碎块一样,这种细细的碎纹,我眼看着它越来越多……说不恐惧那是假话,你想啊,外边可是1600℃至1800℃的超高温度。

杨利伟现在还能回想起当时的情形:飞船急速下降,跟空气摩擦产生的激波,不仅有极高的温度,还有尖锐的呼啸声,飞船带着不小的过载,还不停振动,里面咯咯吱吱乱响……先是右边舷窗出现裂纹,等到它裂到一半的时候,杨利伟转着头一看左边的舷窗,它也开始出现裂纹。这个时候他反而放心一点了:哦——可能没什么问题!因为这种故障重复出现的概率不高。杨利伟说:回来之后才知道,飞船的舷窗外做了一层防烧涂层,是这个涂层烧裂了,而不是玻璃窗本身;为什么两边不一块儿出裂纹呢?因为两边用的不是同样的材料。

▲神舟五号载人飞船返回舱和杨利伟穿的航天服。

●最折磨人的就是开伞

一个关键的操作——抛伞,即将开始。

这时舷窗已经烧得黑糊糊的,杨利伟坐在里面,怀抱着操作盒,屏息凝神地等着配合程序,到哪里该做什么,该发什么指令,判断和操作都必须准确无误。

6时14分,飞船距地面10公里,飞船抛开降落伞盖,并迅速带出引导伞。

这是一个激烈的动作。伞外边有个盖,以爆炸开启的电爆阀连接,离地10公里时一下子炸开,它飞出去,同时把引导伞带出来。

接下来是一连串快速动作。引导伞出来后,它紧跟着把减速伞带出来,减速伞让飞船减速下落,16秒之后再把主伞带出来。

主伞有1200平方米,这时它不完全打开,一下子打开突然减速太厉害,人受不了,材料也受不了。它有一个巧妙的收口设计,这时它收着口,只打开一个相对较小的面积,在收口处有绳连着,进一步减速之后统一动作,一个刀一样的东西把绳同时切断了,主伞才会完全打开。

这是一个二十几秒的连续过程,人在里边是什么感受呢?杨利伟回忆说:其实最折磨人的就是这段了。随着一声巨响你会感到突然一减速,引导伞一开,使劲一提,这个劲很大,会把人吓一跳,减速伞一开,又往那边一拽,主伞开时又把你拉到另一边了……每次都相当重,飞船晃荡很厉害,让人不知道怎么回事。

在主伞完全开好之后,飞船以10米/秒匀速下落。这时没有过载了,给杨利伟唯一的感觉就是晃荡,斜着晃荡——主伞开了之后,只有一根绳吊着飞船的一边,晃晃悠悠的。

接地时,杨利伟第一个要做的是判断是否落在实地,第二个要做的是切伞。在确认落地之后,要及时把伞切掉,伞不切的话,它会乘风带着飞船跑。

飞船离地面1.2米,缓冲发动机点火。接着飞船嗵的一下落地了。

杨利伟感觉落地很重,飞船弹了起来,在它第二次落地时,他迅速按了切伞开关。

飞船停住了。此时是2003年10月16日6时23分。在内蒙古四子王旗阿木古郎草原腹地,距理论着陆点4.8公里。而这一时刻,正好是天安门当天升国旗的时刻,这是一个无法设计的巧合。

太空飞行14圈,历时21小时23分,杨利伟驾乘神舟五号飞船最终完成了中国首次载人航天飞行,标志着中国人民在攀登世界科技高峰的征程上又迈出了重要一步。

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