技术人员正在检查交会对接相关设备 6月24日,航天员刘旺一系列精准的操作,完美实现了天宫一号与神舟九号手控交会对接任务,中国载人航天事业又树起了一座新的丰碑。
俗话说,“台上一分钟,台下十年功”。电视直播镜头前虽是几分钟的完美操作,而这背后,是航天员为此付出的艰苦卓绝的学习和训练过程。
早在神舟七号任务结束之后,航天员交会对接任务训练就开始启动实施了,只不过一开始进行的是共同训练,比如学习、巩固基础理论。去年年底以来,航天员正式转入了交会对接任务训练阶段,并围绕交会对接开展了大量的理论和操作训练,这其中包括手控交会对接训练、组合体技术训练、飞行程序训练等。
中国载人航天工程航天员系统总指挥兼总设计师、中国航天员科研训练中心主任陈善广介绍说,对于手控交会对接技术的训练和掌握,是此次航天员培训的核心和重点,其难度和复杂程度前所未有。
而航天员手动运动控制专项训练的重任,就落到了五院502所的身上。专项训练的科目,包括了手控交会对接技术的培训、返回控制、飞船各种数据的读取判断以及飞船故障模式判别和应急处理等内容。 技术人员对手控交会对接操作手柄进行性能测试 当被问及“为何花不落别家”时,该所负责航天员交会对接任务培训的技术人员任焜告诉记者,由502所对航天员进行手动运动控制专项训练,是双方共赢的选择。
对于航天员系统而言,502所作为工程设计方,无论是对技术的掌握还是对设备的性能状态都比较熟悉,在航天员培训过程中,能够达到更好、更专业的效果。
而对于502所而言,与航天员面对面地进行培训,可以搭建一个绝佳的沟通交流平台。通过这个平台,技术人员能够更好地发现设计中的不合理因素,提高系统可操作性和可实现性,并在交流中不断地加以完善和改进,使系统不断优化、更趋合理。
同时,相较于通过教练员学习后再转授给航天员的训练模式,这种直接参与、“教学相长”的模式,可以减少信息在传递过程中的减损,提高了培训的有效性和针对性。
在航天员交会对接任务训练的所有科目中,手动运动控制专项显得至关重要,以“学分最高的必修课”来打比方,一点都不为过。而在这门必修课中,手控交会对接技术的训练又是其中的重点和难点。
手控交会对接操作的训练,对航天员空间位置判断能力、手眼协调能力、多信息并行处理能力等各方面要求都非常高。
由于在交会对接过程中,两个航天器的质量都很大,而且都处在高速飞行过程中,任何一个微小的操作误差都会带来“失之毫厘谬以千里”的严重后果。这就对航天员手控操作的精细度和精准性提出了更高的要求。
从最简单的手柄怎么移动、数据怎么读取,到包括姿态控制、交会对接在内的综合控制训练,每位航天员都进行了20多个学时的集中学习和训练。
为了圆满地满足任务要求,航天员在地面不断地接受正常模式和故障应急模式下的手控交会对接操作训练。
神舟九号GNC控制器应用软件系统测试现场
正常模式下,航天员操控手柄,控制飞船的前进速度和姿态,使仪表上飞船的十字刻度线始终对准天宫一号目标飞行器的十字靶标,并最终完成两个飞行器的对接。
而为了增加训练难度,同时也是为了进一步增强航天员手控交会对接操作的能力和水平,技术人员将门槛提高,为航天员设置了更高难度的“考题”。
比如说,将神舟九号与天宫一号交会对接前的初始条件设置的异常苛刻,在角度、速度、姿态等偏差都比较大的情况下,让航天员完成交会对接任务。其间,还会人为地增加一些“干扰项”,比如飞船发生了某一故障,某个参数没有给出或者参数本身有误,在这种极端复杂和困难的情况下,让航天员进行手控交会对接技术的训练。
而在这些训练过程中,航天员全部较好地完成了各种“疑难险重”的任务,取得了优异的成绩。
按理说,学分高的必修课往往不容易受学生欢迎,更别说喜欢了。但航天员却非常喜欢这个科目,也特别愿意到502所来进行手动运动控制专项的训练,尤其是进行手控交会对接操作的培训。
任焜告诉记者,这一方面是因为相较于一些理论学习,航天员更喜欢这种操作性强、考验动手能力的训练科目,更重要的原因在于,无论是对于此次任务而言,还是对于后续空间站建设任务来说,航天员在往返太空的过程中,掌握手动控制技术可以保命,一旦自动控制系统出现任何问题,都可以依靠手动操作来实现精确控制和安全返回。(刘斐/文 薛英民/摄)
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