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标 题: 院士谏言广论航天发展
发信站: 哈工大紫丁香 (Wed Jan 7 09:21:39 2004), 站内信件
http://www.china-spacenews.com 特别推荐 2004年1月2日
2003年是中国航天事业的丰收年,“一船六星”发射成功的辉煌被航天人抒写在浩淼
无际的太空。中国工程院院士、中国载人航天工程总设计师王永志对此发出了由衷的感慨
:一个多月内进行这么高密度、高成功率的发射,证明中国航天的科技队伍、科技水平和
管理水平都比较成熟了。应记者要求,他对中国载人航天工程的发展前景进行了观点独到
的诠释。
王永志院士是我国载人航天工程论证、起步直至完成第一步任务的直接组织者和见证
者。1991年9月21日,中央政治局常委会批准中国载人航天工程立项,包括了“三步走”的
发展规划。
载人航天工程,最终的目的是建立空间站。如果我们不在太空建立一个应用基地,那
么飞船作为“天地往返运输工具”的意义也不大了。由此王永志院士想说明的一点是,如
果只搞载人飞船,不再搞后续任务是不可取的。他清楚地记得,当年专家委员会论证时的
初衷非常明确:造船必建站,建站为应用。也就是说第一步研制并发射载人飞船的目的,
就是把它作为天地往返运输工具,是为建成能够进行较大规模科学试验和空间应用的空间
站服务的。
载人航天“三步走”是环环相扣、紧密衔接的。第一步是研制载人飞船,突破载人航
天飞行的基本技术,同时,轨道舱留轨应用也是为建设空间实验室做好技术准备,利用飞
船技术建设规模较小、成本较低的空间实验室是“三步走”发展战略中非常重要的步骤。
第二步是利用飞船技术研制一个具有一定应用规模的空间实验室,突破并掌握航天员出舱
活动、空间交会对接等一系列关键技术。如果不走这一步,直接进入第三步研制空间站,
一旦出现问题,代价太大,不符合中国国情。
既然建设空间站是我们当今进行载人航天的目的,那么我们是独立建站还是进行国际
合作呢?王永志院士认为,我们不排斥国际合作。但国际合作一定是平等基础上的国际合
作,所谓平等,不仅是政治上的平等,技术上也要平等。我们不能成为仅仅提供资金、索
取应用成果的合作者,一定要有独立的技术、要有自己研制的舱段。
因此我们一定要在积极争取国际合作的同时,加紧做好相关的技术准备,即便合作不
成也可以独立地走我们自己的路,必须坚持“两条腿走路”的方针。我们不能想当然地认
为一定可以进行国际合作,且不论政治因素变幻不定,就是经济因素,我们也还是要仔细
地算算账的。究竟是独立搞代价小,还是国际合作代价小,还要经过认真的论证。目前看
,国际空间站计划是以美俄为主的,其他合作伙伴包括俄罗斯全都受制于美国,由于美国
调整了战略,建站计划一拖再拖,而且美俄为其它伙伴实验舱提供的水、电、气等“物业
费”也是居高不下,拖得合作伙伴们疲惫不堪。王永志院士认为,我们现在必须坚持“两
条腿”走路,赶快干,不能等,要立足于自己独立干,在干的过程中寻找对我有利的国际
合作机会,当前不能坐而论道,在犹豫中丧失时间。
中国载人航天工程已迈出了坚实的第一步,王永志院士认为:一定要充分利用已经取
得的成果,抓紧时机尽快实施第二步。第二步要以突破技术为主要目的,兼顾扩大空间应
用规模,突出重点,有所为有所不为,把目标放在有利于早日建成空间站上。
王永志院士感慨地说:事实证明,中国载人航天工程第一步的实践省时间、省经费,
尤为重要的是培养了一支高水平的航天科技队伍,弥补了航天科技人才的断代。过去的一
年成果累累,诸事顺遂,但特别需要重视的是,航天事业高科技与高风险并存,一定要小
心谨慎、千万不可掉以轻心,必须紧紧抓住以高可靠、高安全为核心的质量管理,千方百
计降低风险。祝中国航天在新的一年谱写出更加激动人心的新乐章!
叶培建院士:“嫦娥奔月”为期不远
月球探测卫星工程队伍将在今后一段时间内,开展四项工程研制任务:一是突破月球
探测的关键技术;二是初步建立我国的月球探测工程大系统,初步建立我国月球探测技术
研制体系,培养相应的人才队伍。
自上个世纪50年代开始航天活动以来,人类就对月球开始了直接探测。我国是联合国
1984年通过的《指导各国在月球和其他天体上活动的协定》的签约国,协定中规定了月球
及其自然资源是人类共同财产,任何国家、团体和个人不得据为己有。但“早开发、早受
益”,仍然是不可改变的客观事实。中国科学院院士、月球探测卫星行政与技术负责人叶
培建介绍,我国作为一个世界大国和主要航天国家,在技术水平上已具备了开展月球探测
的基本条件,理应在这一领域占有一席之地。我国在2000年发表的《中国的航天》白皮书
中已明确将空间探测列入21世纪初发展目标,并提出了“开展以月球探测为主的深空探测
的预先研究”。
叶培建院士说,在发展人造地球卫星和载人航天之后,适时开展以月球探测为主的深
空探测是中国航天活动的必然选择,也是我国航天事业持续发展,有所作为、有所创新的
重大举措。目前,我国已经具备了开展月球探测的基本条件和能力,尽快启动月球探测工
程的时机和条件已经成熟。
说到实施月球探测工程的重要意义,叶院士认为,探月将是继发射人造地球卫星和突
破载人航天技术之后,中国航天活动的第三个里程碑。目前,我国开展月球探测工程的根
本目的是掌握月球探测技术,开展月球科学探测和应用研究,参与月球资源的开发利用,
维护我国的月球权益。同时开展月球探测将填补我国深空探测领域的空白,并为未来的行
星际探测活动打下坚实的技术基础,这对提高我国的国际威望、增强民族凝聚力也具有重要
的意义与作用。
叶院士把我国绕月探测工程的科学目标概括为:获取月球表面三维影像;分析月球表
面有用元素含量和物质类型的分布特点;探测月壤厚度和氦-3资源量;探测地月空间环境
。
基于这些目标,叶院士说,月球探测卫星工程队伍将在今后一段时间内,开展四项工
程研制任务:一是突破月球探测的关键技术;二是初步建立我国的月球探测工程大系统,
发射我国第一颗月球探测卫星“嫦娥一号”;三是验证各项关键技术,获取月球探测的宝
贵工程实践经验,为未来深空探测积累技术基础;四是初步建立我国月球探测技术研制体
系,培养相应的人才队伍,推动月球探测及深空探测活动的进一步开展。
今年,月球探测卫星工程队伍的科研人员将努力完成卫星初样研制工作,重点是完成
初样详细设计和电性星,同时卫星研制中的一些关键技术将获最终突破,并积极进行月球探
测工程的中长期工程即“落”与“回”的论证工作。
刘振兴院士:双星计划助推发展
双星计划将使“太空天气预报”成为可能。地球空间在太阳活动的影响下经常处于剧
烈的扰动状态中,称为地球空间暴。这些与人类活动密切相关的磁层空间暴的产生机制和
发展规律目前还不为人类所了解。双星计划的科学目标就瞄准了这一具有挑战性的重大科
学问题。
探测一号卫星虽然是我国发射的第一颗科学探测卫星,但在科学探测方面,却带动我
国实现了跨越式发展。从事地球物理研究已经半个世纪的中国科学院院士、双星计划首席
科学家刘振兴说:“好的科学计划能够推动科学技术,双星计划正是这样一个计划。”
1997年由刘振兴院士牵头,经国内有关科学家多次讨论后,提出了地球空间双星探测
计划。该计划一经提出,就引起了全球科学家的关注,受到了国际上,尤其是欧空局的积
极响应与支持。1999年,欧空局代表团访华正式向中国科学院和国家航天局提出双星计划
的合作请求。2001年,国家航天局同欧空局签署了该计划的合作协议。双星计划是中国和
欧空局合作的第一个科学探测卫星项目,该计划与欧空局最为重要的磁层探测计划Cluste
rⅡ密切配合,形成人类历史上第一次对地球空间的六点立体探测,成为国际空间探测计划
中的重要组成部分。双星计划将有力地促进我国空间物理学科的发展,推动我国在国际空
间领域与其他国家的进一步合作,标志着我国地球空间探测水平又迈上了一个新台阶。
“例如天气预报,大家都很熟悉,通俗地讲,双星计划将使‘太空天气预报’成为可
能”,刘振兴院士说。地球空间在太阳活动的影响下经常处于剧烈的扰动状态中,称为地
球空间暴。这些与人类活动密切相关的磁层空间暴的产生机制和发展规律目前还不为人类
所了解。双星计划的科学目标就瞄准了这一具有挑战性的重大科学问题。在太阳系行星之
间的巨大空间里,有些空间现象例如太阳风等可能会给地球上的生物带来侵害。在某些发
达国家,人们在选择度假国家或城市的时候,已经不仅要关注一般的天气预报,还要试图
关注这个国家或城市在这个期间的“空间天气”如何,从而避免给人体带来伤害。
刘振兴院士说,随着人类认识自然、征服自然能力的增强,人类的活动空间也随之扩
大,空间科学探测是今后我国民用航天发展的重要方面之一,双星计划将为人类空间活动
安全乃至人类生存环境的维护提供科学依据及相应对策。
龙乐豪院士:加快步伐发展大运载
我国从1988年开始就已着手进行大运载火箭的论证工作,但进展速度太慢。近些年来
,随着航天发展的提速,新一代长征运载火箭的研制得到了重视。在2003年内,一院进行
了多项50吨推力氢氧火箭发动机关键部件的联试,大运载经过约5年的研制,就有望进入首
次飞行试验。
前不久,国内权威媒体评选国内外十大航天成就时,中国工程院院士龙乐豪作为评委
将载人航天飞行放在了第一位。他认为,神舟五号的发射成功,取得了令世人瞩目的辉煌
成就,提升了中国在世界航天领域的地位。
龙乐豪院士认为,航天发展需要有高瞻远瞩的战略。载人航天工程早在1992年9月就已
正式启动,如果没有当时的正确决策,就没有今天的载人飞行成功。在庆祝成功的同时,
更需要正视与国际航天水平的差距,尤其是与美国等发达国家的差距。作为火箭专家,他
指出,中国应瞄准世界先进水平,尽快研制新一代高可靠性、低成本、无污染的长征系列
运载火箭,以满足未来30年以至更长时间国内外市场为发射不同用途的大型卫星和空间站
的需要。
龙乐豪院士介绍,在未来的几年,美国、欧洲、日本还将有一批新型运载火箭投放市
场,其特点包括大直径、大运载能力、高可靠性、无污染、低成本。且不谈美国等航天发
达国家,就连日本也积极进行大运载火箭研制。2003年8月,日本宣布,投入200亿日元进
行大推力火箭的研究。应该清醒地认识到,中国运载火箭的发展面临着严峻的挑战,与国
外的差距正在加大,中国应紧跟世界大运载发展趋势,加快步伐,迎头赶上。
龙乐豪院士介绍,我国从1988年开始就已着手进行大运载火箭的论证工作,但进展速
度太慢。近些年来,随着航天发展的提速,新一代长征运载火箭的研制得到了重视。在20
03年内,一院进行了多项50吨推力氢氧火箭发动机关键部件的联试,他每次都亲自到现场
指导,试验获得了可喜的成绩。龙乐豪认为,以现有的开发水平,大运载经过约5年的研制
,就有望进入首次飞行试验,那时,我国运载火箭的水平将有可能达到当今国际水平,这
有利于缩小与国际发达国家火箭技术的差距。
作为老一辈航天专家,龙院士对年轻的航天管理者和科技人员寄予厚望。他认为,航
天发展关键在人,现在,航天各型号的队伍都非常年轻,作为领队者,要精通管理,正确
谋划航天的未来发展;作为技术人员,要熟练掌握专业技术,了解国内外最新的发展动向
,以踏踏实实的态度搞好科研生产。他特别强调,神舟五号发射成功了,在成绩面前,航
天人不能沾沾自喜,成功并不代表不存在问题,成功与失败往往差之毫厘,作为航天科技
工作者,应当以科学的态度看待成功,以平静的心态对待成功。航天发展的任务非常艰巨
,道路依然漫长,航天人应加倍努力,不辱使命,为航天事业做出新的、更大的贡献。
庄逢甘院士:战略规划气动力设备
万丈高楼平地起。没有一位设计师敢在没有足够的地面实验数据的情况下设计飞行器
!因为一个最根本的问题是,风洞实验模拟的是真实的气流,而且很多是湍流的情况。湍
流是个世界性的难题,现在没有可靠的工程计算办法。在倡导天地一体化的同时,一定不
要忘了地面配套基础设施的建设。
载人航天成功后,中国航天进入了新的历史发展时期。我国著名空气动力学家庄逢甘
院士认为,为了适应新形势下发展形式多样的飞行器的需要,我国需要尽快发展和建设新
的空气动力重大实验设备。
空气动力学在航空航天业发展中有着举足轻重的“先行官”作用,世界各发达国家几
乎毫无例外地成立了国家级的空气动力研究试验机构。美国在上个世纪初就开始建立国家
级的空气动力研究实验中心;在十月革命胜利后不久的1919年,前苏联领袖列宁亲自批准
了中央空气动力研究院的建设计划。从那时起,美苏的航空航天便长期处于世界领先地位
。
在空气动力学研究的实验手段中,风洞始终占据着主导地位。风洞是一种能产生人工
气流,并能观测气流或气流与物体之间相互作用的管道装置,不同流速、密度和温度的气
流能模拟各种飞行器的真实飞行状态。对于飞机、导弹、卫星来说,没有风洞,就意味着
要做实物飞行试验,而这种试验几乎是不可能的。
说起风洞,庄逢甘讲了一个故事。在钱学森的老师冯·卡门的回忆录中曾提起这么一
件事,在抗战前他曾来华访问过,急于发展中国航空业的蒋介石在庐山接见了他。冯·卡
门告诉蒋要发展航空先要搞风洞。担任翻译的宋美龄当时没听懂,追问:“搞个洞有什么
用?”后来明白了连连说:“应该赶快干。”国民党政府随即在南昌开始建风洞,后来还
未完工,便被日本人给炸毁了。
我国的空气动力实验设备从上世纪60年代开始建设,经过40年的努力已基本完成小配
套,为两弹一星和载人飞船发挥了重要作用。可在当前新的形势下,尤其在有关我国空天
飞行器发展方面,现有的空气动力实验设施已经明显落后。落后的主要标志是我国现有风
洞尺寸太小,相应的功率也小。我国最大低速风洞的实验段比起美国的最大低速风洞的实
验段24米×36米要小得多;我国最大的跨音速风洞实验段小且少,而美国有4米~5米主级
多座跨音速风洞,法国的跨音速风洞直径为8米。高超音速、机动飞行的飞行器是未来的发
展方向。美国正在研制从美国本土起飞,2小时内打到世界任何地方的跨大气层高超音速飞
行器。我国的高超音速风洞最大的实验段直径只有不到1米,而美国仅2米量级的高超音速
风洞就有好几个。美国的高温热结构风洞最高功率能达到100兆瓦,我国的仅为50兆瓦,这
些都满足不了下一代再入飞行器的设计需要。
面对目前的状况,作为我国空气动力学科领头羊的庄逢甘心里非常焦急,他说:“万
丈高楼平地起。没有一位设计师敢在没有足够的地面实验数据的情况下设计飞行器!”因
为一个最根本的问题是,风洞实验模拟的是真实的气流,而且很多是湍流的情况。湍流是
个世界性的难题,现在没有可靠的工程计算办法。2003年12月17日是航空百年纪念日,庄
逢甘说:“100年前莱特兄弟的成功靠的不是运气,而是他们的飞机在设计前就进行了风洞
实验!”
庄逢甘认为,在倡导天地一体化的同时,一定不要忘了地面配套基础设施的建设。他
正在和我国一批空气动力学家制订我国气动力设备发展规划,并提出中长期设备建设发展
计划,希望能引起上级部门的重视。
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