“远望”船、、、、

playor · 发表于 2011-6-9 17:20

关心我国航天事业的人，都不会忘记这样一个名字：远望号。
远望号远洋测量船达到的是看似无法实现的高度：把占地至少几平方公里的测量基地浓缩到3000多平方米的一艘测量船上，在波涛起伏的大海上，创造平稳如陆的测量环境，这在国际上也罕见。
远望号在航行初期显得很神秘，过往船只都搞不清楚它是什么船：船上装的燃油量像油船，可供被誉为海上科学城的远望号连续航行18000海里之用；船舱像客船，可载船员500多人，冷库可以储备600人吃100天的食物；甲板上天线林立，像科学仪器船；供电能力像个中小城市的发电厂；气象探测设备像一个地面气象站；它能以24度/分的角速度原地回转，它可以以3.2节的低速航行……
远望号是一个流动的海上测量站，但并非是一艘船加上测量设备就OK了。测量、气象、通讯等高精密仪器设备即使在陆地上，对气象、地理等因素都有严格要求，更何况在波涛起伏、充满盐雾、潮湿等恶劣的海洋环境中，对船的设计更是提出了各种超出常规的苛刻要求。
在浩瀚的海洋上，测量船要在最有效的十几分钟之内抓住并跟踪以第一或第二宇宙速度飞行的目标已非易事，如果船稍一摇摆，跟踪目标便会稍纵即逝。这首先对船只的稳定性提出了超乎寻常的要求。
   就像一根扁担，用肩扛，两头会下垂，两人抬，中间会下垂。一艘船航行在风浪中，由于浪尖对船支撑点的作用力，船体会多少产生一点弯曲变形。这在正常设计中无须修正，但是对远望号却不行。装在它甲板上的主要测控设备雷达和激光电影经纬仪必须在一条水平线上，不能因船体变形而产生丝毫误差；否则，测量数据将会失之毫厘，差之千里。
平时看电视时，小小的电扇如离电视机太近，其电磁干扰还会扰乱荧屏画面。远望号先进的通讯、测量设备配备了大大小小几十副天线，这些辐射面广、发射功率极大的天线仅能安排在200米长的甲板上。如何保证它们既充分运转、正常工作，又不互相干扰，显然极其复杂!
   类似的关键技术问题还有很多很多。
   有时，发明创造不过是一张窗户纸，没有解决时，觉得似乎比登天还难，一旦解决了，才知道竟然如此容易！远望号解决船舶稳性的方法很巧妙：在船体上前后各装两个减摇鳍，就可以把十几度的摇摆减少到5度，同时在雷达基座上安装相关设备，进而把5度的摇摆减少到1度，再在天线上安装相关设备，更把1度的摇摆减少到几秒。三级减摇措施，就使主测量船在6级海浪下达到了陆地标准，可以在12级台风中昂首挺立。对于船舶的弯曲变形，远望号通过测量船上天线相对误差，再加上计算机修正，使得精密设备的变形量比使用要求还小了若干倍。
远望号研制时正值“文革”中，让远望1号2号3号副总设计师、708所研究员吕逢远最难忘的两件事是：1966年他们4人去北京参加有关远望号研制会议；回来后在向中央表示“要为测量船作贡献”的报告上，庄严地签上自己的名字。
   远望1号2号现场总指挥、远望3号现场总监造师、原江南厂厂长助理汪学智清楚地记得，远望号制造方针是周总理定的：“严肃认真，周到细致，稳妥可靠，万无一失”。当时厂党委书记在动员会上说：“100多年的历史教训是：落后就要挨打，不要让工程在江南厂误点！”当时大家只有光荣感、责任感、紧迫感，虽然加班也只有两个馒头吃，但只要能参加大家就很满足了——说明自己是好样的。一位身强力壮的工段长在试航中负责各种主要设备的调试，45天试航下来太累了，他头天回家睡下，第二天就再也没睁开眼睛。
   "远望"一号船是中国第一代综合性航天远洋测控船。主要担负卫星、飞船和火箭飞行器全程飞行试验测量和控制任务。远望一号船于1977年8月31日在江南造船厂建成下水，船总长191米，船宽22.6米，船高38米，平均吃水7.5米，满载排水量21157吨。1978年部队正式组建，25年来，船先后30次远征大洋，总航程20.8万余海里，累计航时17376.1小时，出海总天数1166天，圆满完成了中国洲际导弹、潜射导弹、通信卫星、气象卫星、导航定位卫星和“神舟”号飞船以及澳星、亚太二号、菲律宾星等34次重大科研试验任务。
“远望”二号船： “远望”二号船是中国第一代综合性航天远洋测控船，主要承担中国航天飞行器的海上测量、控制、通信和打捞回收任务，是中国航天测控网的重要组成部分。船长192米，宽22.6米，高38.5米，满载排水量2.1万吨，最大行速20节，续航100天。“远望”二号船组建于1978年，20多年来，先后25次远征大洋，总航程30余万海里，累计海上作业时间1826天，先后27次圆满完成了亚洲一号、东方红三号、风云二号、烽火一号等卫星和神舟号试验飞船的重大海上测控任务.
“远望”三号船： “远望”三号船是中国第二代综合性航天远洋测控船，主要担负卫星、飞船和其他航天器全程飞行试验海上测量和控制任务。全船集中了20世纪九十年代科学技术精华，汇集了中国当今船舶、机械、电子、气象、通信、计算机等方面的先进技术，其硬件设施达到了国际先进水平。远望三号船长180米，宽22.2米，最大高度37.8米，满载排水量1.7万吨，吃水深度8米，巡航速度18节，最大航速20节，续航能力1.8万海里。1995年底投入使用以来，远望三号船先后13次远征三大洋，圆满完成了14次国家级大型试验海上测控任务，1999年11月首过“好望角”，总航程达16多万海里，累计海上作业675天.
“远望”四号船： “远望”四号船是1998年8月由原“向阳红10号”改建而成的航天远洋测控船。主要担负卫星和飞船海上跟踪、遥测、通信和控制任务。船长156.2米，船宽20.6米，最大高度39米，满载排水量12700吨，吃水7.5米。船舶巡航速度18节，最大航速20节，海上自持力100天，续航力18000海里。船体采用B级冰区加强，任意一舱破损而不沉。远望四号船主要承担导弹、运载火箭、921工程宇宙飞船等飞行试验的海上综合测控、通信任务，具有测控精度高、实时性强、全天候工作等优点。在短短四年时间里，六下太平洋，四征印度洋，累计海上作业8723个小时，总航程达8万5千余海里，出色地完成了6次国家级大型试验海上测控通信任务。
远望”五号船：
   江南造船厂正在建设两艘第三代远洋航天测量船,其中远望五号于二OO六年九月十五日下水,零七年初已经开始进行海试.预计安装精密测量设备与通信设备后于2008年参与神舟七号飞船的飞行任务.
测控船的任务有4项中国卫星海上测控部的刘仁生副主任以载人航天为例向记者做了介绍，他说，整个载人航天工程是由七大系统组成的，这七大系统包括运载火箭系统、飞船系统、宇航员系统、发射场系统、测控通讯系统、着陆场系统和应用系统。其中测控通讯系统就是我们日常所说的航天测控网，它由陆地测控站、海上测控船组成。在发达国家，太空中的中继卫星也进行监控工作。我国目前还没有中继卫星，陆地测控站由于受到选点的局限，对飞船运行轨道的覆盖十分有限，因此，机动性强、可以找到相对最优测控位置的海上测控船，作用就显得非常重要。
在神舟飞船任务中，4艘远望号测控船最终完成的测控量占了总测控量的绝大部分，是名副其实的飞船测控主力军。刘仁生副主任告诉记者，测控船的任务有外测、遥测、遥控、通信4项。外测，简单地说，就是测量确定出飞船等航天器的空间位置和飞行轨道，按照远望二号上一位测控人员的说法叫做“测角、测距、测速、定轨”。遥测，则是对飞船等航天器的内部工作状态进行实时监视，比如测得航天器内部仪表的数字、航天员身体状态的各种数据等。遥控，就是向远在十几万公里之外的航天器发布指令进行控制，像打开太阳帆板并调节其角度，或者让航天器变轨，尤其是在飞船偏离轨道和返回时，遥控起着决定性的作用，改变飞行方向、发动机点火等指令，都是通过测控系统来上传的。至于在测控船上接收和传输图像、声音的数字信号，让航天员和地球上的人能够互相看见和通话，那正是测控船通信功能的一种体现。
测控水平世界领先世界上第一艘航天远洋测量船是美国的“阿诺德将军号”，1962年下水。第二年，不甘落后的前苏联也造出了“德斯纳号”。中国是继美、俄、法之后第四个拥有航天远洋测量船的国家，远望一号和远望二号都是在1977年下水的。虽然时间上比其它3个国家晚了十几年，但在测量和控制的技术水平上却毫不逊色。
  1990年，中国首次为国外公司发射了“亚洲一号”卫星，当时，休斯公司要求中方必须在卫星发射后半小时内向美方专家提供卫星的初轨根数。结果，远望号只用了8分钟就完成了发现、锁定目标并发出初轨根数的一系列工作，而且，测出的初轨精度比休斯公司所要求的准确了好几倍。海上测控有许多困难，其中之一就是在船动、测控仪器动、目标也动的状况下，如何保证测量精度？中国的测控人员在这方面摸索出了一整套的解决方案。比如选择XX装置,在船体上配装减摇鳍以有效地消除和减少船摇；在数学方法上，他们则考虑了各种动态因素，能够精确地计算出测量时的雷达中心位置。
刘仁生副主任自信地认为，在测量精度上，远望号航天远洋测量船完全可以和国外的陆上航天测量站相媲美。他还说，远望号解决得较好的海上测控难题还有：在没有参照物的茫茫大海上标定测量仪器的零位，以及在一条船上保证频率从米波到微米波都有的各种仪器同时工作而互不干扰等等。
可贵的是，这支远望号测量船队先后40次远征三大洋，42次承担远程运载火箭、各类应用卫星、神舟号飞船等航天工程的海上测控通信任务，他们的成功率竟然高达100%。对此，刘仁生副主任保持着清醒和谨慎的科学态度，他说：“必须看到我们的飞船试验次数还很少，说服力还不够。再说，毕竟我们还没有经历过载人航天的考验，那可是容不得毫厘闪失的。所以我们要在对航线、航程以及飞船测控都有了一定经验的基础上精益求精，把100%的成功率保持下去。”  远望号的成就令世界瞠目。来自造船强国的日本人惊讶地说：“连我们日本也没造出这样的船”。