嚴格質量管理,確保飛船安全——神州六號飛船總設計師張伯楠訪談

　　2005年10月12日，航天員費俊龍、聶海勝乘坐神舟六號飛船升空，在完成為期5天的太空飛行任務后于2005年10月17日4時33分順利、安全返回地面。針對神舟六號飛船研制過程中的質扯管理措施，我們采訪了中國空間技術研究院神舟六號飛船的總設計師張柏楠。

　　記者：中國空間技術研究院負責神舟號飛船總體研制，是如何實施飛船的項目管理和工程管理的？

　　張柏楠：神舟號飛船研制是通過行政和型號的矩陣管理，結合型號特點和改革需要，在集團公司和院的統一安排下采用了項目管理。

　　中國空間技術研究院成立了載人航天項目辦公室負責型號管理，具體負責實施載人飛船系統統一的計劃、技術和質量管理。中國空間技術研究院載人航天項目辦公室根據工程總體的技術和計劃要求，結合中國航天科技集團公司和中國空間技術研究院的管理規定和具體要求，制定了詳細（包括范圍、進度、技術、質量、物資等多方面要求）的項目管理計劃和技術要求，并逐級下發到分系統總體單位和單機單位；建立了完整的指揮、設計師和質量管理體系，根據確定的要求對分系統和單機單位實施計劃、技術和質量監督和管理；各有關研制單位根據國家計劃和上級指示，制定政策，協調落實各項資源，協調研制計劃，實施專業管理，解決短線問題（具有不能在計劃要求時間內完成任務的風險）。在航天器的研制過程中，飛船系統首次采用標準化文件體系，推動標準化應用，規范研制工作。

　　記者：參加載人航天工程飛船系統研制的單位有多少？

　　張柏楠：中國載人航天工程共由七大系統組成，全國3000多家單位、數以萬計的工作人員參與了這一復雜的系統工程的研制、建設和試驗。中國航天科技集團公司所屬的中國空間技術研究院負責神舟號飛船系統的總體研制工作，參與研制的主要單位還有上海航天技術研究院、中科院和航天醫學工程研究所等。

　　記者：針對載人航天項目，中國空間技術研究院在廠房建設、試驗測試設備、加工制造等基礎設施方面有哪些舉措？

　　張柏楠：中國空間技術研究院負責建設的北京空間技術研制試驗中心，是神舟號飛船的重點基建項目，與載人飛船工程同時立項，并首次實現了型號基建為本型號使用，為神舟號飛船的研制做出了重要的貢獻。與衛星研制相比，飛船所需的集成和試驗設備設施品種多、規模大、系統復雜，研制難度大，并且進度要求非常緊。中國空間技術研究院根據型號的福求，組織了專門的研制建設隊伍，負責航天城和所有設備的研制和建設。在國家、上級機關和北京市的大力支持下，廣泛利用全國的優勢力量，制訂周密和詳細的技術流程和計劃流程，實施強有力的組織和管理，邊設計邊施工，最終按時提供飛船研制使用。

飛船在進行測試

　　北京空間技術研制試驗中心采用先進的總體設計思想，使飛船的集成、測試和試驗全部在一個密閉潔凈的建筑內完成，既減少了轉運所需的時間，又保證了質量。研制試驗中心內試驗設備的規模和性能都是具有國際先進水平的，并且有很多在亞洲是首屈一指的。

　　為了滿足載人航天的后續發展，我院將繼續擴展研制試驗中心的功能，研制技術含堂更高的仿真實驗室，支持交會對接的技術研究。

　　記者：中國的工業基礎水平較低，中國空間技術研究院是如何保證神舟號飛船研制順利進行的？

　　張柏楠：這正是社會主義國家集中力量辦大事能力的充分體現。在中國載人航天工程立項之前，一些發達國家也曾有過載人航天計劃，并投入了大量的人力和物力，但由于國家利益和技術路線等因素而被迫終止。中國的載人航天工程有黨和國家的支持以及廣泛的群眾擁護，有改革開放帶來的不斷發展的技術和物質基礎。參與載人航天工程的研制單位，從國家和民族利益出發，集中了國內相關領域最先進的技術能力，用最好的隊伍、最好的設備、最好的標準、最好的產品和工作質蜇投入到載人航天的研制工作中。參與研制的科研和生產人員，都懷有為中國載人航天做貢獻的榮譽感和使命感，不計個人利益，無私奉獻，從最基本的元器件、原材料、基礎理論開始做起，工作認真細致，操作把關到位，不放過任何一個隱患，集智公關，拼搏奉獻，最終實現了中華民族的千年飛天夢想。

　　記者：在工程方面如何保證航天員的安全和系統的可靠？

　　張柏楠：載人航天的突出特點就是高可靠性和高安全性。保證航天員的安全是設計和研制的主要目標，其主要手段是可靠性和安全性設計、試驗以及嚴格的產品質量保證。

　　首先，可靠性和安全性設計是基礎。飛船可靠性和安全性的要求是要保證一次故障工作、二次故障安全。飛船設計不僅要考慮故障，還要考慮危險。幾乎所有的可靠性和安全性設計和分析手段在神舟號飛船的設計過程中都采用了，包括故障模式和影響分析、可靠性預計、失效樹分析、可靠性建模、潛通路分析、最壞情況分析等。通過全面、系統、詳細的可靠性分析和試驗，不斷發現可靠性和安全性的簿弱環節，持續不斷地進行改進，不斷提高產品的固有可靠性。

　　其次，充分的試驗和測試是檢驗產品可靠性的主要手段。僅靠分析手段還不能保證發現所有的薄弱環節，不能證明可靠性措施是有效的，不能證明可靠性指標滿足設計要求，必須要通過大量的試驗來驗證。飛船系統在有限的經費和研制周期條件下開展了大量的可靠性驗證試驗，如著陸沖擊試驗、空投試驗、海上漂浮試驗、分離試驗、救生試驗、衛生學試驗、功效學試驗、流場試驗、冷卻回路試驗、人工控制試驗等，發現了很多設計上沒有發現的問題，保證了可靠性措施正確有效，系統地驗證了可靠性和安全性設計。

　　第三，嚴格的質量管理是實現產品可靠性的主要手段。可靠性的設計需要由產品來實現，產品的質量決定能否實現設計的要求。元器件、原材料、工藝、裝配調試和檢驗，每個環節都決定最終產品的質量和可靠性。飛船系統根據集團公司和空間技術研究院的要求，制訂了詳細的飛船質量管理要求，通過技術狀態控制、過程質散控制、驗收確認、質量問題歸零（對在設計、生產、試驗服務中出現的質品問題，從技術上、管理上分析產生的原因和機理，并采取激勵措施和預防措施，以免問題重復發生的活動）等手段，保證產品質量。在研制過程中還總結了測試覆蓋性設計和分析、關鍵項目控制等管理辦法，有效地保證了產品的質量和可靠性。通過神舟一號到神舟六號的飛行試驗，證明這些措施還是行之有效的。

　　第四，產品的設計和生產質量歸根到底還是由人來實現的，可靠性最根本的是要靠隊伍來保證。各有關單位和科研人員精心設計、精心操作、嚴格把關，保證了航天員的安全性。

　　記者：神舟六號飛船是否有防止空間碎片撞擊的碎片防護設計？

　　張柏楠：空間碎片防護問題是載人航天工程必須考慮的問題。宇宙空間有無數尺寸大小不一的微流星。隨著空間技術產業的發展，衛星和火箭殘骸產生的碎片也越來越多。這些空間物體和顆粒如果擊中飛船會造成災難性后果。空間碎片的防護主要有兩種手段，即通過防護結構保護飛行器不受損害，或者根據預報進行躲避。載人飛船軌道運行時間比較短，在飛行時間內碎片的分布變化不大，預報比較準確，可以通過選擇合適的發射窗口，使飛船運行在沒有碎片的軌道上。目前正在研制的空間實驗室將在軌飛行較長的時間，就必須考慮碎片防護結構的間題。

　　記者：近年來地面測控技術發展迅速，地面系統可以對航天器進行復雜而精細的控制。在這種情況下，航天員在艙內進行的操作是否是地面測控技術不可替代的？

　　張柏楠：為保證航天員安全，降低航天員工作強度，以騰出更多的精力進行科學實驗，神舟號飛船在設計上以自動控制為主，地面干預為輔，航天員的主要任務是監視飛船狀態，在關鍵動作和故障狀態下作為備份手段。

　　人類文明發展到今天，一些簡單重復的操作越來越多地采用機器來完成，這主要是為了將人從繁重的體力勞動中解放出來，將更多的精力投入到探索和發明中來。自動系統要靠事先編制好的程序工作，很難判斷處理大量意料不到、設計之外的問題和故障，因此再高級的自動系統還是需要有人來監視、照料和維護。

　　載人航天是一個科學探索的領域，大量科學實驗必須由人來參與完成。飛船系統的運行狀態雖然在地面監視之下，但是測控監視的覆蓋率還不能到100%。在測控區外，飛船的狀態監視、故障診斷和處理全靠航天員來完成，航天員的作用是不可替代的。

　　記者：中國的飛船設計起點高，諸問具體體現在哪些方面？

　　張柏楠：我國載人航天工程雖然起步較晚，但是起點高、跨度大、方向對。經過"863"論證，中央領導和老一代航天人正確分析和確定了載人航天的發展方向，即以載人飛船起步，瞄準建立載人空間站的"三步走"戰略。雖然已經過去了10多年，但今天看來這個決策是非常英明和正確的。

　　因為我們目標正確，所以我們沒有走外國載人航天的彎路。美國搞了30多年的載人航天，花了巨大的力量完成了載人登月，隨后就放棄了這個成果，而去研發航天飛機。由于航天飛機系統過于復雜，安全性差，沒有達到預期降低成本的目的，已宣布要逐步退役。花巨大代價建造的國際空間站進展緩慢。

　　目前美國又熱衷于回到載人登月，并且新研制的載人登月系統又回到了當年的阿波羅飛船方案。美國幾乎涉及了所有載人航天的領域，也取得了舉世矚目的技術成就，但沒有保留下來真正可靠實用的載人運輸系統。我們國家根據載人航天的需求，沒有被當時國際上"航天飛機"、“空天飛機“熱所迷惑，冷靜地選擇以載人飛船起步，而且以空間站運輸系統為最終設計目標。現有的神舟號飛船只需增加交會對接設備就可以成為空間站的運輸系統，是目前國際上為數不多的空間運輸系統之一。航天飛機退役后神舟號飛船將成為運輸能力最大的載人運輸系統。

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