2024年11月4日,神舟十八号飞行乘组三名航天员叶光富、李聪、李广苏乘坐飞船返回舱,在红白大伞的护佑下安全着陆于东风着陆场,神舟十八号载人飞行任务取得圆满成功。
正值中华人民共和国成立75年,又一个秋色正好,金色戈壁再揽神舟入怀,载誉归来的神舟十八号飞船大伞在东风着陆场安静无言,护佑了凯旋,见证着荣耀。这一幕,是如此熟悉。
1999年,中华人民共和国成立50周年之际, 我国自主研制的第一艘无人试验飞船神舟一号在酒泉卫星发射中心成功发射升空,遨游太空21小时后飞船顺利返回,任务取得圆满成功,这是我国载人航天工程的第一次飞行试验,是神舟飞船对太空的第一次探索。如今,25年过去了,从无人到载人,从一人一天到多人多天,从试验飞船到中国空间站稳定运行,经过几代航天人的接续奋斗,中国载人航天工程已全面迈入空间站时代。神舟大伞为神舟系列飞船飞行任务完成了18次绽放,不仅见证了中国人飞天逐梦的凯旋,更护佑着航天员天外归来的一路平安。

降落伞研发团队攻关克难
被称为“神州第一伞”的神舟飞船主伞,伞衣面积达1200平方米,是目前国内面积最大、相对质量最轻,加工和包装工艺最复杂,开伞动压包裹范围最大的降落伞。25年间,从无伞到有伞,从无人伞到有人伞,从试验用伞到成熟大伞,中国航天科技集团有限公司五院508所的回收铁军用满腔热忱和航天智慧,谱写着一段段不为人知却又感人至深的故事。
自立自强,攻关克难——第一艘飞船降落伞的制造
20世纪九十年代,载人航天工程立项后迫切需要开展特大型降落伞技术攻关,载人飞行的因素对降落伞的可靠性及开伞动载、稳定性、下降速度等性能指标提出了极为严苛的要求。曾有关于能否从国外引进相关技术的建议,但面对1500万美元的天价技术转让费以及引进技术可行性和可靠度的未知,本着稳妥可靠的原则,五院508所回收着陆分系统研制团队打消了技术引进的念头,开启了艰难的平安伞攻关之路。
主降落伞伞衣材料为锦丝绸,囿于当时的技术条件和制造水平,锦丝绸的缝纫成为了困扰整个团队的第一道技术难题。刚开始生产的锦丝绸编织稀松,在试制过程中1米材料 缝缩量达到 15%。降落伞研制团队在那段时间一直在讨论材料试制的方案。当时班组一共六七个人,有的认为锦丝绸这种材料要求编织密实、厚度超薄且缝缩量很小,条件要求太苛刻,根本不可能实现,主张保守求稳为主;有的认为这正是改进创新的大好机会,材料稀松就重新编织达到要求,缝缩量偏大就改进缝纫方式达到要求,机器设备缝纫参数不够就更换设备达到要求。经过一轮轮激烈的讨论,大家的认知趋向一致:必须靠创新。
可说起来容易做起来难,如何改进材料编制方法?如何控制伞衣拼缝过量缝缩?如何设计缝纫参数?这些问题成了困扰团队向前行进的阻力。在困难面前,大家更加团结凝聚。办公室里、研制现场,时而是热火朝天的研制,时而是“剑拔弩张”的争论,虽然过程并非一帆风顺,但也因此成就了一批年轻人,培养了一支能打胜仗的团队。
首先要解决的是材料制造难题,团队从材料机理出发,研究材料编织方式、丝线捻度、材料编织厚度等参数对材料性能的影响,经过长达半年之久的研究和试制,最终生产出了满足性能要求的材料。大家来不及庆祝就全身心投入到材料缝缩量研究阶段,当时超薄材料过量缝缩成为困扰降落伞制造的关键技术环节,五院508所非常重视,成立了以组长于尧炳为代表的工艺攻关小组。他们一头扎进技术研制中,设计缝纫形式、分段控制缝缩量、改进缝纫手法、设计缝纫参数。功夫不负有心人,经过反复设计和实操,最终使缝 缩量控制在2%以内,缝缩率降低了七倍之多。随着这一技术难题的攻破,大家悬着的心终于松了一口气。
“要是缝纫设备能换成薄料机器那就完美了”,于尧炳是个完美主义者。经过多方打听,知道外地有一个工厂淘汰 了两台薄料双针机,于尧炳和他的师傅马不停蹄地连夜坐绿皮火车赶去,一人一台缝纫机,一台机器几十公斤的重量,硬是人工运回来了。可以想象,在当时交通闭塞的时期,没有出租车、没有搬运工、没有辅助工具,靠的是意志,拼的是力气。费了一番周折到手的“新设备”经过维护终于能够正常使用,缝缩量控制在1%。大家称赞于尧炳的勤奋和吃苦,他却笑着说:“我有一双劳动人民的手。”
正是这一双双勤劳的手,使他们在工作上不断攻克难关、创造价值,攻克了超薄伞衣材料过量缝缩、高强织物材料应力释放技术等多项工艺课题,使大量国际前沿的超高强特纺材料顺利应用于载人飞船降落伞装置中,使我国超大面积降落伞的制造工艺达到国际先进水平。
抽丝剥茧,坚持不懈——直面归零,问题决不带上天
降落伞研制过程要做大量试验,目的就是要在地面充分暴露问题。在问题面前,回收队伍表现得坚强、自信且认真。某一次试验,出现了一个技术问题。为了找到问题原因,回收队伍做了很多分析和试验,都没有结果,也请了很多外单位的专家,虽然找了很多外部原因,提出了一些综合治理的方案,但回收队伍的同志们还是感到不放心。顶着巨大的压力,他们用了7个月的时间一直在查找原因。当时,团队兵分两路,一支吃住攻坚在单位,一支摸爬滚打在内蒙古四子王旗那一片一望无际的大草原上。最终,他们从一个只有11厘米的小部件上找到了问题的突破口。找到原因后,回收队伍对产品进行了设计更改,故障就再也没有出现。
虽然这个过程中暴露了设计缺陷,用了7个月的时间查找问题,但是回收队伍承受住了内外巨大的压力,真正做到了定位准确、机理清楚、故障复现、措施有力、举一反三。
时任神舟飞船总设计师的戚发轫院士回忆道:“五院508所飞船返回系统队伍的同志们,他们对工作一丝不苟,非常认真,很好地诠释了航天精神。这种作风应该继承下去,发扬光大,毕竟搞载人航天是人命关天的大事,回收着陆分系统是与航天员生命联系最直接的分系统。”
规行矩止 确保万无一失
1200平方米的神舟飞船主伞由7000多个零部件组成,制作工序多达30多道,缝线总长达 10千米,需要十几位加工人员密切合作加工4个月才能完成,一针一线都苛求完美。但做完这些并不意味着降落伞就可以上天了,还必须通过严格的检验,才能拿到“上天”的通行证。然而,降落伞可不像其他产品可以用仪器检测,只能完全依靠人来检验。
神舟五号和神舟六号降落伞的主岗检验是严格得让人有些“发怵”的高大全。尺子、花镜和犀利眼神,是降落伞主检的标配。在主检眼里,再没有比产品质量更天大的事了。为了保证缝纫线迹紧松适度、整齐划一,主检要求在正样产品加工之前每环伞衣均要先加工样件,并亲自确认样件线迹合格后才能加工正样产品。对于不同材料不同层数的连接绳带,也要加工样件,若缝纫线迹不合格就调整机器设备参数,再加工再确认,直到满足要求。降落伞产品作为回收着陆分系统关键产品,加工、包装过程均为手工操作,操作过程复杂,关键控制环节多,一丝一毫都马虎不得。为了一个数据、一条线迹,主检拿着尺子、戴上花镜,一环一环地看,就连 捆扎伞衣、伞绳所用线绳打结的方式和预留的长度这些细得不能再细的问题,也验得一丝不苟,目的就是确保万无一失。当时,五院508所的质量管理体系还在不断完善中,高大全就把在产品研制过程中遇到的问题记了满满七八页纸,然后找到质量处逐条详细解释问题出现在哪,该如何修订才更科学合理。就是这种严慎细实的工作作风,让降落伞切实成为确保神舟飞船进入大气层后安全返回的“守护伞”“平安伞”。
不畏艰险,忘我奉献——“叫板”戈壁低温的空投试验
为了确保神舟系列飞船回收着陆任务圆满完成,让航天员们健康地走出返回舱,研制队伍始终保持清醒,戒骄戒躁,在充分总结成功经验的基础上,对神舟八号飞船降落伞的技术状态进行了一次重大改进,并进行了大量的试验验证,进一步提高降落伞工作可靠性和安全性。
那是2010年的深冬,试验队员赴茫茫戈壁执行空投试验任务,这次试验关乎一项关键技术验证,必须保证成功。 寒气刺骨的厂房里,试验队员们夜以继日地准备着空投模型、产品装配、联试测试、数据处理。他们用对工作的热情抵抗零下十几度的低温,手冻僵了,就搓一搓再继续,直到深夜,直到凌晨。戈壁静谧的冬夜呵气成冰,这一支由青年人、老同志、女队员组成的试验队坚守岗位的忙碌身影,成了试验场寒夜里一道别致的风景。
空投实施当天,戈壁滩大风呼啸,大家身上的羽绒服、羊毛衫瞬间变成了“一张纸”。落区的队员们都把自己裹得严严实实,在瑟瑟寒风中翘首以盼飞机的到来。饿了就啃点凉面包或饼干,没有热水的条件下泡面也成了一种奢望。终于等到模型投放的那一刻,弹盖、开引导伞、开减速伞、开主伞、模型转垂挂,所有动作一气呵成,那一刻所有付出和等待都值得。试验结束收伞时,两百多斤的大伞全靠人工收起来,手暴露在外面几分钟就麻了,但没有一个人抱怨,更没有一个人偷懒,大家专注而又有条不紊地操作着。就是有这样一群敢打硬仗、能打胜仗的回收队伍,用锲而不舍、不畏艰难的决心和行动,成就伞花一次次的完美绽放,肩负起“更自由地往返家园”的光荣使命。
追求极致 守牢底线——“360 度无死角”的包装拍摄记录
从神舟十二号开始,“一年两船密集往返,在研多批并行开展,研制阶段接续交替”的研制模式,不断推动和激励着回收着陆分系统研制团队砥砺前行。2020年,为了确保多船产品质量状态控制的一致性,尽可能地降低人工操作带来的风险,研制团队在包伞装伞过程的影像记录上狠下功夫,坚持建立一套操作标准并严格执行,自此开启了“360度无死角”全方位、精益求精的拍摄、记录之路。
降落伞包装、装配过程零部件众多,绳带交错复杂,冗长的工艺描述自然没有图像清晰直观。如何用相机将整个过程中零部件的位置、连接关系、盘绕状态、捆扎数量等系统全面地拍摄清楚,也是一件很不容易的事。神舟十二号降落伞包装、装配时,工艺人员全面细致地梳理了近 900个拍照控制点,每个控制点都明确了拍摄时机、拍摄对象和拍摄要求。由于是第一次这样严格的执行拍照环节,很多操作人员开始都不习惯,觉得很耽误时间。但建立一个标准只有执行了才能发现问题,不断检验和纠正,但是认准了就要干。就这样,团队一步一步完成了神舟十三号、神舟十四号、神舟十五号包伞装伞任务,拍摄要求也由薄到厚、由厚到精。拍摄的照片最后会被挑选出来印成图册,再拿到下次工作现场进行参照和比对。慢慢地大家都习惯了这项工作也尝到了甜头,不仅什么时候拍、该拍什么、怎么拍都已经铭记心中,而且有时候明明操作得很正确到位,也要看一眼照片才更安心,照片成了大家的“定心丸”。研制团队也将此项工作不断完善,形成了神舟飞船降落伞影像记录工作规范。
时至今日,一摞摞的图册早已不只记录了各产品的包装装配状态,更是承载着回收着陆分系统研制团队在神舟大伞质量管理上的精益求精和极致追求,为回收着陆分系统不可逆、不可测试环节控制留下了珍贵的财富。
25 年,一代代回收人开疆拓土,呕心沥血,排除万难,用“团结协作,执着奉献,攻关担当” 的回收铁军精神,在“护航生命往返家园”的逐梦之路上永不停歇。
文/广州日报新花城记者:肖欢欢 通讯员:张亚婧、刘欢、李莉
图/广州日报新花城记者:肖欢欢 通讯员:张亚婧、刘欢、李莉
广州日报新花城编辑:蔡凌跃