載人“龍”飛船：創新與風險并存

美國東部時間5月30日下午3時22分，美國空間探索技術公司用“獵鷹9號”火箭將載有兩名航天員的載人“龍”飛船成功送上太空。這是美國航天飛機退役后時隔9年，美國首次在本土利用航天運載系統實施載人發射，也是美國民營航天公司首次將人送入地球軌道，因此備受外界關注。載人“龍”飛船的技術創新經驗表明，在載人航天工程中，創新與風險并存。

技術創新

載人“龍”飛船采用兩艙式設計，具有可重復使用、乘員運輸能力強、內部空間大和操作友好等特點，能夠執行低成本、商業化的低地球軌道載人航天飛行任務。載人“龍”飛船可容納7名航天員，凈重9.525噸，發射質量15噸，高8.1米，直徑4米，加壓容積10立方米，非加壓容積37立方米，上行載荷能力6000千克，下行載荷能力3000千克。該飛船可獨立飛行工作7天，在對接狀態下能連續工作210天。

與俄羅斯“聯盟號”飛船和“龍”貨運飛船相比，載人“龍”飛船采用諸多新技術，被認為是新一代載人飛船。其技術創新主要體現在以下方面。

采用新型逃逸系統。載人“龍”飛船4個側面分別裝有推進器吊艙，每個吊艙配有2臺“超級天龍座”發動機，兩臺一組，互為備份。在發射過程中，一旦火箭出現故障，載人“龍”飛船將利用“超級天龍座”發動機進行發射逃逸。由于這套發射逃逸系統全程都安裝在飛船上，使飛船具備全程逃逸能力，提高了航天員的安全性。

實現完全自動駕駛。載人“龍”飛船具備全程自動化飛控、全自動對接空間站、全自動應急處理等功能，也可切換至人工操控，并同步接受地面飛行控制中心監控。飛船采用現代信息技術，操控臺由3塊可移動大型液晶觸摸控制屏組成，操作過程與使用iPad的方法類似。

取消傳統的可展開太陽能電池翼，采用非加壓艙半包圍體裝式太陽能電池板。這種電池板設計可避免出現電池翼不能展開等故障，且使用率高，效能更好。不過，采用這一技術除要求電池板由曲面集成外，還需要反復試驗電池板的受熱膨脹等問題。

載人“龍”飛船底部主熱防護系統采用第三代PICA-X改進型酚醛浸漬碳燒蝕材料，可承受多次高溫燒蝕而不出現嚴重退化，使航天員在重返大氣層時能得到更好保護，也有利于乘員艙的多次使用，提高了飛船的重復使用能力。

載人“龍”飛船既可與“國際空間站”自動對接，也能由航天員在手動控制下完成對接，無需機械臂協助，這意味著載人“龍”飛船的對接系統能夠達到更高的控制精度。

載人“龍”飛船內部設計力求簡潔、舒適和美觀，使搭乘載人“龍”飛船變成一種太空觀光體驗。例如，飛船設計有5扇舷窗，大大擴展航天員的視野。乘員艙看起來就像是一輛豪華轎車，共有7個褐色真皮斗式座椅，上層4個，下層3個，采用碳纖維和特殊織物制成。

風險仍存

對于載人“龍”飛船的技術創新，業內人士有不同意見。他們認為，由于載人“龍”飛船采用的新技術，必然增加航天員的安全風險，這也是這次發射面對的最大壓力。

實際上，對載人航天這種大型系統工程項目來說，創新與風險并存。據美國宇航局評估，這次載人“龍”飛船的首次載人飛行有1/276的概率是致命的，有1/60的概率會因某個問題導致任務失敗，但不會引發機組人員死亡。雖然載人“龍”飛船首次發射成功，但要確保今后每次飛行都安全，仍然十分困難。美國宇航局航天飛機項目主管對載人“龍”飛船的安全性表示擔憂，他說：“（在載人航天領域）經驗比知識更重要，經驗能夠帶來一種直覺，不僅讓人發現問題，還能意識到如何解決。載人‘龍’飛船團隊應該吸收這種洞察力，并學會運用它。雖然他們應對挫折的態度令人鼓舞，但這趟載人飛行仍令人擔憂。”

事實上，任何一個載人航天工程項目，必須在大膽創新和風險控制之間找到平衡。由于載人航天工程本身十分復雜，除正確進行地面試驗和系統仿真外，更重要的是在飛行實踐中不斷總結經驗教訓。（黃志澄）