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陈祖贵:我国研制的载人飞船制导导航系统处于世界先进水平
主持人:有位网友提了一个问题,说神舟六号着落是控制中心控制吗?航天员的控制占了多大的比重?
陈祖贵:手动控制系统控制起来不是很舒服,不能太复杂。
主持人:什么情况下用手动?
陈祖贵:就是我们的制动控制系统导航系统全坏了,没有导航了控制不了了怎么办?只有航天员了。比如我们的导航计算机坏了,计算机没有了就只能航天员了。
陈祖贵:我们研制成功了世界上比较先进水平的载人飞船的制导导航系统,制导导航系统是神舟六号飞船重要的系统,在这个神舟六号的主要任务是什么?在上升段,就是打上轨道进入太空的阶段,我们的制动导航系统要进行导航计算,要确定飞船上升到的飞行轨迹,飞到哪儿去了。如果在上升的过程中发生了故障,就是说运载工具爆炸了、运载工具不能入轨了,我们控制航天员快速的逃离危险区,同时要控制到指定的区域内,保证安全,这个是难度比较大的。
入轨段,进入轨道以后飞船绕着轨道运行,现在我们飞行五天,在这五天的过程中我们一直要控制飞船的姿态,始终对准地球保持三种稳定,始终对着前进方向。人在上面转五天肯定受不了,整个都转昏了,肯定得保证稳定才行。必须要进行姿态确定,有一种新的姿态确定方法,刚才讲了轨道上我们同时控制太阳帆板对能源供应,这个基本上是保证飞船的能源供应,如果没有能源了什么都干不成了。
在轨道上我们讲了,如果是发生了问题要重新建立飞船的姿态,如果有空中故障飞船翻滚了,我们要消除翻滚重新建立姿态,这有我们国家自己研制成功的也是我本人提出的光靠地球,不看太阳有看地球就能完成,这个是一个心技术的。过去参照物一个是太阳一个是地球,我设计的只要地球就行了。他们说这违反了国际常规,这根本不对,后来我说我已经设计成了,已经申请专利了,已经用了30多次的模拟制度。
主持人:为什么要单独以地球为参照?
陈祖贵:有时候没有太阳,我只用一个就行,我有中国的技术干吗不用。
在飞行过程中我们搞了一套惯性导航系统,刚刚讲了,我们国家的惯性器械是中等水平的能研制出高精度的导航系统,能跟国外媲美的,而且通过五次载人飞行准确度都很高,已是达到世界先进水平了。
另外还有一个系统,航天员手动控制系统。航天员手动控制系统国外有,但是不告诉你,这是我们研制出来的。国外手动系统有两种,一个是纯制动模式,一个是半制动模式,我们搞了叫独立的,这套系统我们自己搞的,是独立的半制动,和国外的完全不一样。美国搞的叫做半制动,是依靠制动控制系统,干预了工作模式,不是完全独立的。
根据这几点,我们研制出了具有世界先进水平的制动导航系统。
主持人:目前看世界上属于先进。
陈祖贵:对。
主持人:有位网友提问,请问陈老,什么时候开宇宙飞船能跟开车是一样的?我估计他的意思是说,什么时候能像开车一样自如的控制宇宙飞船,自由度更大一些,因为现在确实是需要地面精确的操控,什么时候能像开车一样的?
陈祖贵:现在我们的系统基本上是高度自主的控制系统,现在地面的测控系统大家是配合的,他提供技术支持,我们现在已经具有这个能力,但是什么时候用,互相配合比较安全。如果地面真不行了,我就是自己开回来,整个过程都是自己开回来,地面只是提供一个粗条件,你哪时候干什么,然后自己操控。但是地面为什么操控好?打的轨道不一样,地面可以制动修正,用不用是有这个能力。
主持人:神舟六号可以实现制动控制。
陈祖贵:我们最近讲高自主、高精度的制动导航技术。网友提的是发展方向,就是要自主。
主持人:请陈老师介绍一下控制系统究竟是怎么为飞船领航的呢?
陈祖贵:我们为飞船领航,现在讲一下我们这个系统叫制导导航系统,什么叫制导呢?就是光一个航天器从现在的位置控制到指定的位置去。比如我现在在中关村在搜狐这儿,我要到王府井去,我通过加时器到那儿去,从搜狐这个网站到王府井的控制过程就叫制导。为什么飞船要制导呢?如果发射,然后飞船绕地球飞回到四子王旗,必须要知道,不知道怎么回得来呢。什么叫导航,我们的系统名称叫导航,要完成制动控制必须要导航,导航确定我现在的位置,这个都是为制导用的。比如到王府井,我在中关村都不知道往哪个方向走,? 关村我要往东面、难免走,东直门可能就往西面走,不一样,要知道方向,必须要知道现在的位置,要知道现在的飞行方向,这个叫做导航,这个系统也是由我们来完成的。为什么为飞船领航?飞船在天上飞来飞去,都是我让你怎么飞你就怎么飞。
控制就是控制姿态,所有的航天器控制姿态是最重要的,如果姿态控制错了基本上是南辕北辙,完全大方向都错了,所以姿态控制很重要。我上次在人大讲我举了那个例子,那个飞船没有回来,就是调反了。
整个飞船所有的上天后救生要到救生区去,天上要轨道控制,回来要有姿态控制。最后从发射到四子王旗都是我们控制的,有人说我们是飞船的舵手。
主持人:导向系统实际上是一个中枢神经。
陈祖贵:对,是最重要的系统。钱学森同志曾经讲过,钱老在向一次中央汇报的时候曾经说过,研制出火箭用两年的时间就够了,但是只是完成任务的20%,说还有80%是什么?是研究高精度的控制系统。
主持人:美国现在比如说是航天飞机比较多,那航天飞机和飞船这种导向控制系统原理是一样的吗?
陈祖贵:导航控制系统是一样的,制导不一样。他是有翼的,我们是没有主动控制,他要控制哪儿就控制哪儿,他那个控制是比较精的。