搭載著景海鵬、朱楊柱和桂海潮三名航天員的神舟十六號飛船成功與空間站對接，空間站將再現(xiàn)6名航天員太空“會師”名場面。

5月30日，由航天科技集團五院抓總研制的神舟十六號載人飛船在長征二號F運載火箭的托舉下奔向太空，隨著飛船與空間站成功對接，發(fā)射階段的任務(wù)獲得圓滿成功。

神舟十六號飛船返回艙內(nèi)部畫面。圖片來源：央視新聞截圖、中國航天科技集團

進入“空間站時代”，“生命之舟”再升級

神舟十六號飛行任務(wù)是我國空間站應(yīng)用與發(fā)展新階段的首發(fā)載人飛船，也是我國開展的第十一次載人航天飛行任務(wù)。作為航天員實現(xiàn)天地往返的“生命之舟”，神舟系列載人飛船由軌道艙、返回艙和推進艙構(gòu)成，共有14個分系統(tǒng)，是我國可靠性、安全性要求最嚴苛的航天器。

隨著中國空間站全面建成進入常態(tài)化運營，神舟載人飛船也迎來了新批次密集的組批生產(chǎn)和發(fā)射任務(wù)。神舟飛船研制團隊的專家介紹說，神舟十六號載人飛船作為空間站應(yīng)用與發(fā)展階段發(fā)射的首個載人飛船，承擔(dān)著“一次驗證、組批投產(chǎn)”的使命，起到了承前啟后的關(guān)鍵作用。

為滿足空間站任務(wù)需求，神舟十六號載人飛船在確?？煽啃浴踩缘那疤嵯?，以最短時間、最高標(biāo)準(zhǔn)完成了上百項器件更改和可靠性提升等驗證工作，通過國家重大工程全力支持北斗定位系統(tǒng)，進一步增強自主健康管理功能，不斷提高飛船上自主健康管理水平，并從分系統(tǒng)級、單機級、部組件級3個層次建立了數(shù)據(jù)包絡(luò)分析機制，全力推進產(chǎn)品數(shù)據(jù)互聯(lián)信息化、線纜總裝布局數(shù)字化、關(guān)鍵參數(shù)檢測智能化，全面實現(xiàn)了神舟飛船在“空間站時代”的再升級，為神舟踏上新征程打下了堅實基礎(chǔ)。

作為航天員往返天地的交通工具，神舟飛船的舒適性也至關(guān)重要。從神舟四號飛船開始，團隊就對人機界面進行詳細設(shè)計并不斷完善。經(jīng)過不斷磨合和悉心付出，神舟飛船目前的狀態(tài)已經(jīng)可以滿足航天員各項任務(wù)要求以及舒適性要求。據(jù)悉，在神舟十六號載人飛船上，設(shè)計人員將飛船儀表的數(shù)據(jù)顯示化繁為簡，從使用者角度出發(fā)進行設(shè)計，為航天員執(zhí)行任務(wù)提供更加清晰、直觀、舒適的顯示界面。

神舟十六號飛船由長征二號F運載火箭發(fā)射。

同樣的交會對接，但難度再次升級

隨著神舟十六號載人飛船停靠中國空間站徑向?qū)涌?，?biāo)志著由航天科技集團五院502所自主研發(fā)的我國空間交會對接GNC（制導(dǎo)導(dǎo)航與控制）技術(shù)進一步成熟。這是中國空間站應(yīng)用與發(fā)展階段首艘載人飛船的交會對接任務(wù)，也是空間站三艙“T”字構(gòu)型下實施的首次徑向交會對接任務(wù)，相較于空間站建造階段神舟十三號、十四號載人飛船實施的徑向交會對接，神舟十六號載人飛船的交會對接任務(wù)難度再度升級。

此前神舟十四號載人飛船徑向停靠空間站，飛船的對接目標(biāo)為47噸級，此次神舟十六號載人飛船將首次在空間站有人駐留情況下，與90噸級的空間站組合體進行徑向?qū)?。作為載人天地往返的關(guān)鍵核心產(chǎn)品，對接機構(gòu)將再次面臨與多構(gòu)型、大噸位、大偏心對接目標(biāo)的捕獲、緩沖、剛性連接等全新挑戰(zhàn)。

隨著問天實驗艙、夢天實驗艙、以及神舟載人飛船、天舟貨運飛船等更多艙段和飛船的相繼加入，使得空間站組合體的尺寸、質(zhì)量、慣量以及重心位置等影響姿態(tài)控制的核心要素與核心艙單艙相比變化較大，部分參數(shù)甚至存在跨數(shù)量級的增長。飛船交會對接特別是近距離對接時采用的是相對姿態(tài)位置控制方法，空間站運動特性的變化將直接影響飛船的交會對接控制過程。雖然神舟十五號已經(jīng)成功完成空間站“T”字構(gòu)型的交會對接任務(wù)，但其對接的位置為空間站前向?qū)涌?，由于空間站在不同方向上運動的特性有所區(qū)別，神舟十六號進行的徑向?qū)有枰狦NC系統(tǒng)依靠自身的能力克服上述變化帶來的影響。

而且空間站組合體尺寸的增大使得飛船和空間站組合體的發(fā)動機工作時，羽流間的相互影響相比以往發(fā)射和對接任務(wù)的情況變得更加復(fù)雜。飛船在近距離交會過程中需要頻繁啟動發(fā)動機進行相對姿態(tài)和位置的調(diào)整，這將對懸浮在太空中的空間站姿態(tài)產(chǎn)生影響，由于組合體艙段的增加，使得神舟十六號載人飛船任務(wù)中的上述特性更為復(fù)雜。同樣，空間站的噴氣控制也會影響飛船自身的控制。對于這一問題，神舟飛船GNC系統(tǒng)在發(fā)動機分組使用和控制方法上進行優(yōu)化，并通過地面的仿真計算加以驗證，確保任務(wù)成功。

據(jù)悉，為適應(yīng)后續(xù)空間站常態(tài)化運營階段的密集任務(wù)，神舟飛船隊伍開展了上百次地面捕獲緩沖試驗，確保對接環(huán)捕獲目標(biāo)的時長限制在數(shù)秒之間，將對接鎖系的同步性誤差控制在毫米以內(nèi)，使飛船對接機構(gòu)在對接的一瞬間即可快速捕獲空間站，隨后平穩(wěn)可靠地鎖緊對接面，天神之吻嚴絲合縫，神舟飛船安全?？?。

高密度發(fā)射，堅持質(zhì)量第一

面對空間站任務(wù)階段每年發(fā)射2艘神舟載人飛船的高密度任務(wù)需求，神舟載人飛船系統(tǒng)采用組批研制模式，以“一船發(fā)射、一船待命”的滾動備份，確?？臻g站工程任務(wù)順利開展。在發(fā)射場工作的40多天內(nèi)，神舟載人飛船試驗隊需要并行完成神舟十六號載人飛船發(fā)射和神舟十七號載人飛船應(yīng)急救援待命準(zhǔn)備等。研制、發(fā)射、飛控及回收實施4條戰(zhàn)線高度交疊，進度安排、質(zhì)量控制、資源保障等諸多方面壓力巨大。

據(jù)了解，神舟載人飛船隊伍始終堅持新發(fā)展理念，不斷實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，結(jié)合載人航天器任務(wù)特點，充分發(fā)掘現(xiàn)有研試體系潛力，將技術(shù)創(chuàng)新和管理創(chuàng)新貫穿于整個空間站運行與發(fā)展工作中，不斷推動載人航天器研制模式轉(zhuǎn)型。

通過制定批產(chǎn)規(guī)范、設(shè)計通用文件體系、建立批產(chǎn)基線和技術(shù)狀態(tài)管理模式、制定滾動備份策略等方法，建立了系統(tǒng)級批產(chǎn)設(shè)計與研制體系。通過驗證項目優(yōu)化、串行改并行優(yōu)化、標(biāo)準(zhǔn)接口項目優(yōu)化、試驗工況優(yōu)化、自動化測試和遠程測試優(yōu)化、集中—分布式飛控等手段，全面實現(xiàn)了覆蓋產(chǎn)品研制過程、AIT、發(fā)射場、飛控等全流程的批產(chǎn)技術(shù)流程優(yōu)化，大大提高了神舟飛船研制效率和效益。

載人航天，人命關(guān)天，高密度發(fā)射更要堅持質(zhì)量第一，為高質(zhì)量保證發(fā)射任務(wù)圓滿成功提供堅實基礎(chǔ)。

據(jù)了解，面對嚴峻質(zhì)量形勢，神舟十六號載人飛船發(fā)射場試驗隊堅持“百戰(zhàn)歸來從零開始”的心態(tài)，以“事前準(zhǔn)備充分、事中控制到位、事后總結(jié)及時”為原則，不斷強化質(zhì)量責(zé)任，落實質(zhì)量要求，加強風(fēng)險管控。

神舟十六號載人飛船發(fā)射場試驗隊總指揮何宇在試驗隊講授4次“百戰(zhàn)歸來 從零開始”質(zhì)量提升專題講座，深入剖析了當(dāng)前形勢，系統(tǒng)講解質(zhì)量基礎(chǔ)知識，引導(dǎo)全員深刻領(lǐng)會“載人航天 人命關(guān)天”“萬無一失 一失萬無”的含義，堅持首飛標(biāo)準(zhǔn)，樹牢質(zhì)量意識，轉(zhuǎn)變工作作風(fēng)，強化責(zé)任擔(dān)當(dāng)，切實提升質(zhì)量保證能力。

據(jù)試驗隊介紹，試驗隊始終堅持高標(biāo)準(zhǔn)、嚴要求，深入開展“質(zhì)量確認”“質(zhì)量復(fù)查”“雙想”“四查”“三比”等質(zhì)量管控活動，扎實做好“產(chǎn)品質(zhì)量回頭看”，以問題為導(dǎo)向，不斷壓準(zhǔn)壓實各級責(zé)任，制定薄弱環(huán)節(jié)管控措施，加強資源保障力度，實現(xiàn)發(fā)射場工作零缺陷、零疑點、零故障。