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[在线视频] 中国空间技术研究院返回卫星总指挥兼总设计师唐伯昶:我与返回式卫星40年

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hdcscience2012 发表于 2018-3-17 14:24 | 显示全部楼层 |阅读模式

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唐伯昶:我与返回式卫星40年

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在线地址:http://www.kepu.net.cn/gb/self/self_yj/201803/t20180312_29935.html


 楼主| hdcscience2012 发表于 2018-3-17 14:26 | 显示全部楼层
唐伯昶 中国空间技术研究院返回卫星总指挥兼总设计师 实践十号卫星工程总师
  以下内容为唐伯昶演讲实录:
  大家好,今天非常高兴和大家一起交流我和返回式卫星的40年。现在天上飞行了很多卫星,各种各样的卫星有不同的用途,其中有一种就是我这辈子从事的返回式卫星。

  1970年4月20日,我国成功进行了第一颗人造卫星发射,那时候我大学还没毕业,还在哈尔滨军事工程学院等待毕业分配。当我们听到第一颗东方红卫星发射成功的时候,心情是非常激动的。

  卫星到底怎么发射上去呀?发射上去以后还回不回来呀?它都完成一些什么任务呀?我们守在收音机旁边,听着东方红卫星发出的音乐,心情非常激动。那时候我想,如果将来毕业以后也可以去从事卫星研制是多么美妙的事!四个月以后,也就是1970年8月,毕业分配明确了,我来到中国空间技术研究院从事返回式卫星研制。

  图片的右边,就是刚开始研制的返回式卫星,那什么叫返回式卫星呢?可能大家还不是很清楚,那么多卫星都能回来吗?哪些可以回来?简单地这些情况给大家做一个介绍。

  发射卫星上天以后,围着地球转动,然后绕地球飞行的同时,继续进行有关空间的一些科学实验或者遥感,然后将成果能够带回地球,这样的卫星才叫返回式卫星,那别的卫星不能返回吗?对,如果没有按照返回卫星的设计来考虑的话,其他的卫星是不能够安全返回地面的。简单说就是返回式卫星是卫星,但是它可以回来。

  关于返回式卫星,我从1970年参加工作开始从事这个型号的研制,从1974年第一颗返回式卫星发射到2016年,可能大家都知道,也就是实践十号科学实验卫星,一共进行了25次发射。

  大家可能会提出这样的问题,你们发射这么多返回式卫星能干什么?比如通信卫星是可以传电话、电视,那么返回式卫星到底是做什么事?我们25颗卫星中有23颗是返回式遥感卫星。大家可能不太明白,再简单一点说,就是我们带着照相机和胶片到太空去,对着地面照相,拿到地面处理。这样就可以获得国家农作物生长的情况,也可以通过这种方式把地图绘制出来。利用于国民经济和国防建设,是返回式卫星的主要用途。

  除此之外,还有科学实验。如果载荷需要通过空间环境的科学实验,再把成果带给地球,那必须是返回式卫星,当然现在还有我们的飞船,必须是可返回的航天器,才可以完成这个任务。

  我们发射了二十几个卫星,大部分取得了成功。其中有很多遥感数据,给我们的国民经济和国防建设的有关用户部门取得了很多成果。在取得胜利的同时,我们也经过了奋斗和刻苦攻关等等,在发射过程中间也出现过失利和挫折。

  先说两个情况,第一个大家可能不是很清楚,在1974年第一个返回式卫星发射的时候,由于运载火箭出现故障,卫星没有进入轨道,这是一个试验星。但是很快我们找到了原因,1975年进行第二次发射,我们就获得了成功,在天上进行遥感的一些胶片带回了地球。

  还有一次是卫星本身出了问题,刚才那个是运载火箭出了问题,这个是控制系统由于出现故障,没有及时返回地球,这是第二次失利。除了这些以外,其他发射回收都很成功。

  这中间还有两个有趣的故事,大家可能会感兴趣。

  一个就是在1984年,卫星回收的时候掉到水里去了,因为回收区设在四川,江河很多,结果掉到沱江。那时候调动了很多人,还动用了国家的潜水部队,当地的渔员到处撒网,最后找到了返回舱的位置,由潜水员把回收舱打捞上来。由于防水设计比较好,成果没有受到影响,拿回去交给用户,用户也得出了比较好的结果。

  还有一个趣事呢,就是我们2004年发射两颗卫星,有一颗掉到人家楼顶上去,落到人家屋里去了。有的人就说:“唐总,你们这个卫星怎么从人家屋里吊出来了?”我说这是概率问题,本来在四川回收场的话,应该大部分是农田和山区,掉在水里的情况应该说可能性比较小,是一个小概率事件,但是这种小概率事件被我们遇到,回忆起来还很有趣。当然,除了老百姓的房屋有所损害,卫星里面的成果没有受到影响,也取得了好的成绩。事后当然按照卫星回收的规定,给当地老百姓的房屋进行了补偿、维修。

  大家看这个图,我们有两个发射区,左边是一个老发射台,到九泉卫星发射台去的时候一定要参观一下老发射台,是在九泉卫星发射场的二号地区,现在是供人家参观的。在那边我们一共发射了18颗返回式卫星,那个条件比较简陋,厕所都是在野外的,我们在地下室里进行卫星的测试。

  图中右边的发射位,是现在飞船发射工位旁边,是新建的一个工位,后面卫星都在这个新工位发射,而且后面的7颗卫星,有6个是我担任总设计师和总指挥,最后一颗是工程师总师。除了管卫星,还要管运载、发射场,还有测控中心等等。所以这些频繁的卫星发射卫星发射,伴随着我的人生一直进行到现在。

  2006年,当我完成了六颗卫星的发射取得圆满成功情况下,我非常高兴,填了一首词:“胡杨柳,垂杨柳,夕阳西照林荫走。

  河心岛,新堤绕。慢移双脚,忘其烦恼。好,好,好。葡萄酒,茅台酒,卫星昨又龙抬首。金秋到,佳音报。四年征战,六星高照。妙!妙!妙!”我是爱好诗词的设计师,我觉得这一首诗歌,非常好的反映了我进行返回卫星几十年所取得的成绩。

  这是我们在1975首次成功实现回收,后面我要跟大家介绍一下它的技术难点。

  可能有的朋友会问,返回式卫星究竟优点在哪里,特点在哪里?简单从三个方面介绍。第一,卫星是“飞得高、看得远”,只要发射入轨进入太空以后都一样,对返回式卫星我们必须把地球看的地方都能看到,通过运载火箭把卫星发射进入轨道,围着地球转的时候,同时地球本身也有自转,这两个东西加到一起,我们可以实现全球的覆盖。这就是第一个,“飞得高、看得远”,如果通过遥感,想遥感什么地方,就可以遥感什么地方。

  第二是无重力。这可能大家不是很了解,重力在卫星上跟地面有什么差别吗?有,我们在地面是多重就是多重,但是卫星发射到太空去以后,它的惯性离心力——学过物理的人会有这个概念——跟地球的重力新相互抵消,出现了一种无重力。比如航天员在飞船舱里面,来回像游泳一样可以动的话,那就是因为无重力。

  这对于卫星工程来说,就是微重力水平,这个干什么用呢?就是进行科学实验,需要这种微重力环境。这微重力环境在地面能不能模拟呀?也可以,如果大家关心的话,中科院在中关村有一个落塔,大概有好几十米,从塔顶把一个物体落到地面,中间的两三秒就是微重力环境,但是掉落了地以后就没有了。这就是为了短时间的微重力,我们花很多钱造一个这样的塔,如果是在卫星做这个实验,那我们不是两三秒,而是几天几十天。作为科学实验,这是一个很重要的指标。

  第三个特点就是可回收。卫星回收容易吗?我们是通过解决了很多技术难关以后,卫星才能回来。第一,卫星在太空飞行,它的速度是第一宇宙速度,每秒钟7.8公里,把速度降下来,必须把姿态调整以后,然后朝着一个方向喷火,就是用固体火箭发动机,另一个方向飞向地球,这样才能载入地面,不然它会永远在太空不断飞行。

  然后当它进入大气以后,我们还要考虑大气摩擦产生的高热高温对卫星的影响,最后到一定的高度,再把我们的降落伞打开,最后落到地面,卫星就是一个比较完整的回收舱,这就是返回式卫星的好处和优点。

  那返回式卫星的难点在哪里?第一,要抗烧蚀,大家看卫星回收舱黑乎乎的,怎么从天上回来变黑了呢?那是载入大气的过程中,和空气进行摩擦产生高温高热,最后落到地面就成为这样的情况。第一个是要抗烧蚀,我们要从材料结构两方面设计保证不烧坏。

  第二,软着陆力。到地面几公里的情况下,它的速度还是很高,我们要利用降落伞把速度降下来,然后落到地面,回收舱才比较完整

  第三,热设计。因为回收舱里有时候要把热往外散,有时候还要保证保住热不散出来,因为里面的设备要有合适的温度,这也是返回式卫星的一个特点。

  这些难关,我们从70年代一直攻克到2016年的发射卫星,在技术上都有不断地提高。我们一共发射了25个卫星,有23个取得了成功,我们在技术上取得了很多成就。这些技术难点后来都利用到其他的卫星上,因为返回式卫星在中国是发展比较早期的一个型号。

  另外,我们培养了一支技术过硬的返回式卫星队伍,同时这些骨干力量为飞船还有小卫星的研制做出了贡献,同时在科研成果方面,我们还获得了国家的特等奖、一等奖等很多奖项。

  70岁的时候,我作为返回式卫星的工程总师,完成了“实践十号”卫星以后,写了一首七律诗,心情都反映在这首诗上。我是1946年出生的,是丙戌年。所以这首诗是:“丙戌巡回又丙申,古稀已过尚全勤。星船廿五辉千载,国奖三回值万金。散曲诗词为爱好,人生足迹见诗文。二胡演奏云追月,千米连游到八旬。”我现在72岁,还要为返回式卫星项目做顾问,把我的余热继续发挥下去。

  最后向大家介绍一下返回式卫星的发展前景,返回式卫星后面还要做回收更多的卫星,这个卫星中国空间技术研究院目前正在进行研究,它的回收重量和微重力水平都有很大的提高,希望各界对我们的返回式卫星进行关注,和我们一起用好返回式卫星。谢谢大家!

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