神舟飞船的故事

第二章 飞天之路_千百次的锤炼

千百次的锤炼

从1995年12月至1997年4月,来自空军的数千名优秀飞行员经过层层选拔,最终确定了12人入围,他们与先期选拔的2名航天员教练员一起组成了中国首批航天员大队。

1998年1月5日,北京航天城。14名来自空军部队的飞行员摘下飞行徽标,换上了镶嵌着地球标志的金色航天徽标。

一面鲜红的国旗,14只紧握的拳头,铿锵有力的誓言久久回荡:“祖国的载人航天事业高于一切,为实现中华民族飞天梦想不懈奋斗!”

这个小小的仪式,翻开了中国航天史册上的重要一页——中国人民解放军空军第一个航天员大队正式成立。在中国载人航天工程启动6年后,第一代航天员诞生了。中华民族的飞天梦想,共和国几代航天人的希望,落到了这14个优秀男儿的肩上。

成为航天员大队中的一员,并不能证明自己踏上了通往太空的天梯,而是需要经过千百次的锤炼,才能够成为一名真正可以飞天的航天员。“我们只是中国载人航天伟业的很小一部分。支撑我们的,也是支撑所有航天人的,是为了那个共同的梦想能够由我们这一代人变成现实”。

这是中国第一代航天员的共同心声。14位中华民族的优秀儿郎紧紧地凝聚在一起——他们相信自己的国家,相信自己的工程技术人员,相信自己的能力,再大的困难和危险,也不能动摇他们飞向太空的决心!

自从航天员大队成立,14名航天员的心就牢牢地拴在了一起。他们共同居住在位于北京航天城院内的一座红色的房子里。这座三层的红色小楼——航天员公寓,“躲”在绿色浓荫的花园营区里,颇有几分神秘。

走进航天员公寓,正面墙上镶着醒目的8个大字:“团结、自律、勤奋、奉献”。这是航天员大队的队训。他们视团结为生命,不争主次,不争高低,共同经受考验,共同完成任务。14名航天员一人一个套房,里间是卧室加卫生间,外间是客厅及学习的地方。就连房间里的家具摆设都是统一配置的,每个人都配备了电脑。除了个人的生活用品外,其他东西和服装都一模一样。

在“红房子”里,14名航天员拉开了自己职业生涯的序幕。他们共同接受管理,统一训练,甚至放弃了很多陪伴家人的时间。

航天员除了要严格遵守部队条例和纪律之外,《航天员管理暂行规定》里,还有这样几条对常人来讲几乎不近情理的“五不准”:不准在外就餐、节假日不准私自外出、不准与不明身份的人接触、不准暴露自己的身份、不准抽烟喝酒。为确保航天员的绝对安全,即使是探亲、疗养、野外训练,也要专车接送、专人护送、严格警卫。个人不准开车,不准驾驶摩托。一日三餐都由营养医师制订食谱,食物还要留样保存。采购食品要到专供商店,购买蔬菜要到京郊的绿色蔬菜基地,绝对不能像常人那样想吃什么就吃什么。

由于航天员的工作性质必须高度保密,节假日期间,他们只能与家人在家过节,没有亲朋好友来访,也没有酒桌宴席,甚至连过节的主副食都不能上街购买。这看似不近人情的“诸多的不准”,约束着航天员的行动。

除了这些严格的要求外,伴随航天员的是复杂、枯燥的基础理论学习。这些课程是根据他们的文化基础水平、专业水平,结合载人飞行的任务需要安排的,具有很强的针对性。如空气动力学、飞船设计原理及其舱载系统等与航天技术有关的课程;天文学等与航天环境有关的课程;解剖生理学、航天医学、心理学等医学类课程;提高他们的文化知识水平的一般性课程,如高等数学、力学基础、电工电子学、英语、哲学等30多门课程。

无垠的太空,没有标志。为了能准确辨识“天路”,航天员还要学习星空识别。他们白天在天象馆里观察学习,晚上回到公寓,每个人都站在阳台上一边捧着书,一边透过灰蒙蒙的天空极力搜寻着遥远的星空。那段时间,他们几乎没有人在晚上12点前入睡。

理论学习是一大难关,而航天员们最重要的任务则是刻苦的训练。一名职业航天员的训练时间一般需要3年半到4年。

转椅和电动秋千的训练,是航天员训练中的常规科目。每次训练结束后,航天员们仍感觉像是漂浮在海上,脸色苍白,眩晕感强烈,以至于吃不下饭、睡不好觉。然而,没有人因此而抱怨,他们从不把训练视作畏途。因为他们清楚,多一分坚持就与飞天之路更近一步。5分钟,15分钟,30分钟……为了向前迈进,他们所作的只有坚持。

专业技术训练是航天员训练中最繁重,也是最关键的训练。首先要掌握航天器的驾驶和舱内各种设备、仪器的操作。不同航天器的技术训练内容有所不同。随着载人航天技术的日臻成熟,航天员在空间站进行科学实验,对航天器进行连接以及出舱活动等,都要进行相应的飞行任务训练,如有效载荷训练、出舱活动训练、交会对接训练等。

掌握了各种操作技能还远远不够,还必须进行娴熟的飞行程序训练。所谓飞行程序,就是从发射前航天员进舱开始,一直到返回着陆全过程经历的所有活动。这要求航天员十分清楚自己该做什么。当然,在飞行中难免会遇到意外或紧急状况,所以训练也有针对性地设为正常飞行程序训练、应急飞行程序训练和故障程序训练。航天员从飞船起飞的那一刻起,就等于踏上了一条布满荆棘的路途,他需要用自己的所学,冷静地思考,准确地判断,及时地处理来“摆平”所有状况。

飞船从发射升空,进入轨道再调姿(姿态调整)返回地球,飞行程序指令多达上千条;舱内的仪表盘红蓝指示灯密密麻麻,各种线路纵横交错,要熟悉和掌握它们并进行各种操作和排除故障,航天员必须在模拟器内进行训练。

模拟器是飞行程序训练的主要设备,它的内部结构与布局和真实的航天器相同,能够模拟航天器飞行时的视景、振动和噪声效果,还可以模拟飞行运动效果。在每一个飞行时段,它能仿真太空飞行的情景,所以航天员每一次在模拟器中看到的、听到的和感受到的都会不同。

教员任意设置模拟器的故障,让航天员识别、判断故障并进行处理,而航天员要根据程序相应地做检查和操作。对于模拟器的操作训练要做到哪种程度呢?用一位教员的话说:“遇到问题,处置起

来像呼吸一样自然。”

为提高航天员对飞船上升和返回段所受到过载的能力,他们经常在人用离心机上进行超重耐力适应训练。对航天员来说,在离心机上做超重训练是一个“难熬的时段”。他们要在每分钟转动24圈的机器上承受8倍于体重的重量。没有持久的毅力和对抗技巧是难以坚持下来的。

由于离心机超重训练体力支出很大,每次训练后,航天员们按规定都应休息两天,以便恢复体力。航天员们却时常“违规”。他们中有的人对自己的训练效果不满意,主动要求增加训练次数,甚至增加每次的训练时间,直到完全达到要求为止。

低压缺氧训练,是每个航天员的必经科目,也是他们要面对的最大难题。低压舱内模仿5000米的高空环境,最高模仿到10000米高空的环境,所承受的低压环境比起置身于珠穆朗玛峰顶峰有过之而无不及。训练器将航天员以相当于15米/秒的速度迅速提升,达到5000米高空的低压环境后释放,在氧气稀薄的情况下持续30分钟。然而,这些训练在航天员们眼中都是锻炼自身能力的好机会,他们都竭尽全力克服一切困难,不留一丝遗憾。

跳伞训练也是航天员们的必修课。他们通常是在8天时间里完成空降兵一个月的训练内容。在进行跳伞训练时,正值闷热的夏季。航天员们穿着厚厚的训练服,身负各种装备接受大运动量的培训,汗水浸透了所有的衣服,却没有人抱怨一声。在一次跳伞实训中,一位航天员在落地时小腿不慎擦伤,顿时鲜血直流,但他却没有声张,一个人悄悄地跑到一旁卷下裤腿,坚持训练。事后,医生发现了此事,出于关心地“批评”了他,可他却说:“这点小伤还扛不住,哪能成就大事!”

宇宙环境对人体伤害的主要因素是高真空、高缺氧、宇宙辐射等,这些不利因素使人无法工作和生活。

在神舟飞船内部有一个与外界环境隔绝的密闭座舱,它是保障航天员身体健康和安全睡眠的环境控制与生命保障系统。科研人员严格控制舱内的气压、氧气浓度、温度和湿度,力求创造一个与地球生存条件相仿的环境。而航天员要训练的就是如何在太空合理安排作息。

地球上,一天是24小时,人们习惯将睡眠安排在晚上。飞船在太空中一般是90分钟一个昼夜周期,白天时间长,夜晚时间短。朝阳和星辰在一个半小时之内完成一个更替。所以,航天员不能再按“日出而作,日落而息”来安排生活。生活在地球上,却要时刻按照“宇宙规律”作息,这是航天员们必须要改变和适应的一项任务。

除此之外,航天员还要连续多天保持6度卧姿(除去洗手间外),不允许改变姿态,头低卧位训练和固定在转椅上,以0.5秒每圈的速度,持续15分钟的转椅试验等。为达到要求,航天员们一次一次向自己的极限冲刺。

正当航天员紧张训练的时候,世界航天史上发生了一起灾难性的事件:2003年2月1日,美国“哥伦比亚号”航天飞机在执行任务后,返回地面时突然发生爆炸解体,飞船上的7名航天员全部遇难。这一不幸事件的发生,无形中给正在训练的航天员增加了巨大的压力。然而他们表现出了出人意料的平静,一如既往地参加训练。

其实,他们并不是对于危险的存在视而不见,而是早已做好了充分的心理准备。他们深知,自己所从事的职业和风险是不能分割的统一体,而他们肩上所承载的是一个国家、一个民族的荣誉。所以,在任何时候,都不能畏惧,不能退缩。他们都能清晰记得时任国务院总理的朱镕基在视察空间技术研究院时语重心长的嘱托:“中国人民会记住你们,中华民族一定会留下你们的光荣业绩。……质量问题,人命关天啊!要保证人的安全,无论是设计、施工、试验、检测、操作都不能有任何一点马虎!他们(航天员)都是我们的后代,都是我们的孩子,他们是从1000多名飞行员中挑选出来的,是优秀的人才……”“你们(航天员)不要害怕,要相信我们的科学家,相信我们的工程师,相信我们的党政领导干部,他们是对你们负责的,一定要保证你们万无一失!”

2003年4月,肆虐的非典疫情侵袭京城。航天员们的训练并没有受到影响,一切都按预定程序进行。4月21日,他们的训练进入了全封闭状态。在最后的冲刺阶段,训练主要在模拟器中进行。模拟器面积狭小,可用空间仅为1.6平方米,何况舱中的大小操作元器件就有300多个,需要做的操作动作100多个,涉及推进的数据达四五十个。

航天员在训练时要做到脑、眼、手并用,同时要保证操作速度,这需要非常扎实的基本功。他们穿着重达10多公斤的航天服,坐在狭小闷热的舱中,耳边是机器模拟的环境噪声。在这种情况下,他们一次训练需要四五个钟头,其间不能喝水,不能去厕所。

航天员不单要按照要求进行训练操作,还要根据自己所学的知识和实际操作中遇到的问题,为飞船的研制专家提出诸多可行的改进意见。通过与飞船的“亲密”接触,航天员们竟也成了行家里手。从操作手柄的伸缩开关到飞船仪表板上的倒计时器,都是他们反复揣摩思索的成果。准确地说,航天员是对载人航天系统工程最熟悉的人,是他们将各个系统的知识融会贯通加以应用。

在“红房子”,航天员们度过了五年半的训练生活,完成了由空军飞行员向合格航天员的转变。几个春夏,他们经历了千百次的锤炼,锻造出了“铜头铁臂”,不畏任何艰难险阻,将目光聚焦在载人航天的起跑线上。

从“14进5”到“5进3”

历时5年半的航天员训练生活即将告一段落,“神舟五号”载人飞船也进入了发射倒计时阶段。

根据任务需要,中国第一次太空载人飞行将由一名航天员来完成。这个消息牵动着航天员大队的每一位航天员。一个名额,它意味着航天员们要面对另一轮空前残酷、异常严格的筛选。每一位航天员都希望能够得到这次光荣的机会,都做好了最充分的首飞准备。同样,在他们心中有一个共同的想法:一个名额,它并不独立存在,而是代表一个集体,不仅包括了自己,也包括了所有为航天事业作出贡献的人们。

尽管大家都抱着平和的心态,但紧张的气氛仍旧充满整个训练区。5年多的训练即将经受最后的考核。此

次考核与之前的单项考评不同,是对每个航天员从政治思想、学习训练、医学评价诸多方面进行全面综合考评。如果考核通过,将有机会成为真正飞向太空的航天员。

2003年6月,航天员们开始最后一个阶段的专业技术考试。这次考试在模拟器中进行,综合了几年中学习、训练的所有科目,如同实战前的演习。教员们出其不意地考核航天员在飞船各种飞行程序中所做的判断、处理和操作。

考试分口试、笔试、实际操作三部分。为准确、全面、公正地了解航天员的训练情况,考试除了笔试是共同试卷外,口试和操作均采用抽题方式。

为了迎接考试,航天员们进入了“一级备战”状态。各种飞行程序材料、技术指导手册堆起来像一座座城墙。要知道,航天员们所要记住的数据多达数百个,从飞行要素,到航天食品怎么吃,甚至连航天服上的一条橡胶绳的缠绕方法都要牢记。面对这些细小而又繁琐的问题,他们必须对答如流,不得有误。

为了强化记忆效果,航天员们将模拟器仪表板的平面图挂在最显眼的地方,抓住一切可以利用的时间,对着平面图练习操作。为了把5年来学习、训练的效果最客观、真实、不留遗憾地展示出来,他们根据自身特点,加强练习,弥补不足。那段时间,“红房子”里的灯光陪伴着航天员们度过了一个个不眠之夜。

在此之前,航天员们已经历了大大小小,包含上百个科目,近百次考试。这一次同样不例外,是一场“无情”的考试,是对几年学习训练的总体检验,事关对执行首飞任务人员的选拔。同样,执行首飞任务,实现中国人载人航天的梦想,也是航天员们5年多来不懈追求的目标。

笔试时间长达3个小时,涉及专业的方方面面,从最大的原则到最小的操作步骤无所不有。口试最有特色,既能考察每个航天员的语言表达能力,也能了解他们对专业的熟悉程度。一位航天员要面对由10多名专家教授组成的评委,详尽回答自己抽到的题目并画出流程图进行讲解,与此同时还要回答专家的即兴提问。

在模拟器上进行正常飞行程序和应急故障程序的操作考核,非常具有挑战性。应急故障程序是随机出现的。航天员必须在最短时间内做出正确判断,及时做出应急处理,排除故障。在此期间,没有过多的时间供航天员进行思考,手、眼、脑必须同步,反应不及时,就会面对更大的故障,甚至导致整个飞行的失败。

比如,舱压显示失控,需要判断是泄压阀失灵,还是舱体被太空碎片撞击,或是外力袭击造成舱体破损。舱压泄漏,需要认真检查,判明故障,再进行处理。仅这一项就涉及数据、元件、操作动作几十个,而全部动作必须在几分钟内完成。又如,数据管路失效,涉及35条指令,50个手动操作,要判明原因,排除故障,任何一点疏漏都是致命的。整个飞船运行过程中,几点几分,再具体到几秒,航天员所发出什么指令都有详细规定,不能出现差池,一个字都不能错。

当然,这仅仅是专业技术方面最后的考核,要想评判航天员经过5年的训练是否合格,还要综合诸多方面、诸多科目几年来的考核成绩。考评委员会分政治思想、专业技术及心理评价、医学评价3个组,再三复核试卷,回放操作录像,综合各界意见,力求最佳。整个考评历时两周时间,仅对每个航天员的政治思想鉴定就反复修改多次,经过8个关口。

结果令人惊喜:14名航天员经过全面评议,全部合格,成绩优良。然而,选拔并未结束。考核组根据首次任务需要和成绩排名,从14名航天员中挑选出了5名进行强化训练。

接下来,是为期两个月的强化训练。训练内容完全根据任务需求实施,更具有针对性,也更严格艰苦。每日训练科目表上没有空白,休息日不见踪影。优中选优的5名航天员全力以赴地进行各项训练,因为等待他们的是“5进3”的考验——选出3名航天员作为最后参加任务的备选人员,而中国的飞天第一人将会在他们中间产生。

两个月的训练程序更加细化,每次训练都要针对每个人的情况进行讲评、讨论,包含了各个细节。5名航天员需要进行更为严格的临床医学检查和特殊医学检查。例如下体负压检查,即人平躺在**,将腹部捆绑,下半身置于封闭的透明玻璃罩中,将其中的空气抽出,变成真空,人会感觉腿部胀得动弹不得,此时通过检测各项生理指标的变化来测试对失重状态的耐受能力。

深入的检查内容,让人们听起来都会被航天员所付出的一切折服。为减轻太空失重环境对身体的影响,5名航天员需要进行多次血液重新分布训练。因为失重时,人的血液集中在头部,会让人有诸多不良的生理反应,这个训练就是让航天员有很强的适应和对抗能力,做起来也是很“折磨”人的。

除此之外,为避免航天员在太空环境中发生胃肠道感染,他们还要进行清理肠道后的耐受性训练。在清理肠道后的3天里,航天员每天只能食用航天食品,每一餐也只有简单的几小块。相比平日色香味俱全的饭菜,这些太空食品显然味同嚼蜡。航天员要做的是,要最大限度地控制不排泄,以便应对飞船运行中出现紧急状态不能按时返回的情况。为了达到训练效果,航天员3天内都不能“方便”,这滋味可想而知。

通过以上一系列检查和筛选,5名航天员中,杨利伟、翟志刚、聂海胜3人脱颖而出,组成了首飞梯队。三个人代表了14个人组成的集体,他们得到了同伴们的祝福,时刻准备着为中国的载人航天事业贡献自己的全部力量!

这样的结果并没有引起人们的震动,因为在所有人,包括航天员的眼里,他们之中没有失败者,只是谁先行一步而已。

一切都在紧锣密鼓地进行。2003年9月15日,14名航天员带着所有航天人的期望赴酒泉航天发射场进行为期一周的人(航天员)——船(飞船)——箭(火箭)——地(地面指挥控制)最后的大型演练。演练真实再现了本次任务的运行方式和程序,增强了航天员和地面各系统支持人员的高度协调性和天衣无缝的配合,使航天员的心理素质再一次经受住了考验。

中国第一次载人航天飞行于此时真正地进入了倒计时!几年时间里,全体航天员终于经受住了考验,完成了由备选航天员向合格航天员的转变。

(本章完)