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我国新一代载人飞船试验船成功返回

陈袁 雷江利 杨鸣 科技日报记者 付毅飞

据中国载人航天工程办公室消息,2020年5月8日13时49分,我国新一代载人飞船试验船返回舱在轨飞行2天19小时后,在春风着陆场预定区域成功着陆,试验取得完满成功。

12时21分,北京航天飞行节制中间节制试验船完成返回制动,进入返回轨道。13时33分,办事舱与返回舱成功分离。试验船返回舱安然着陆后,搜救分队第一光阴发明目标并到达着陆现场开展处置,经现场确认,舱体布局齐全。

滥觞: 中国航天科技集团五院

新一代载人飞船是面向我国载人月球探测、空间站运营等义务需求而论证,瞄准国际先辈水平的新一代寰宇来回运输飞行器,具备高安然、高靠得住、模块化、多义务、可重复应用等特征,可前进我国载人飞船的乘员人数和货物运输能力。试验船采纳返回舱与办事舱两舱构型,经由过程设置设置设备摆设摆设不合的办事舱模块来适应近地空间和月球探测义务。

记者从中国航天科技集团五院懂得到,该院为飞船配备的多种黑科技,成为确保它成功返航的法门。

全新铠甲确保气动防热

“假如有时机从太空察看试验船返回舱再入返回历程,会发明它是一个边燃烧、边以10倍于歼20飞机的速率突飞猛进的‘火球’,迫在眉睫地投向地球的怀抱。”五院技巧职员形容说。

要知道,试验船返回舱必要以靠近第二宇宙速率再入大年夜气,气动力最高值跨越70万牛顿。再入历程中,试验船与空气发生剧烈撞击和摩擦,由此孕育发生极为剧烈的气动加热效应,孕育发生的温度高达上千度。

对此,五院总体部为其设计了可拆卸式防热与承载一体化布局。这一副防热铠甲,感化至关紧张。

据懂得,这一新型防热材料由五院529厂研制,它在具备防热超能力的同时,重量比传统材料低落了30%。这种同时具备轻量化、高强度、抗烧蚀等机能的防热材料,冲破了海内三维纤维布局增强抗烧蚀纳米材料体系研发技巧,创始了大年夜型防热布局一体化制备技巧的利用先河,未来将有力支撑我国多个型号成长。

新型节制技巧确保精准返回

试验船返回舱的再入历程,就像让一个已经高速到达山顶的滑雪运动员,沿着陡峭的山坡疾速俯冲,着末以合理的速率准确到达山脚下的终点。

这次滑行可谓危急重重,假如运动员不具备很好的操控和预判能力,要么会偏离指定赛道,要么会偏离终点。这要求他必须准确判断自己的滑行状态,推算出后续路线,同时能够精准节制下滑轨迹。

再入返回模拟图

在试验船再入历程中担此重任的,是制导、导航和节制(GNC)系统。

五院502所GNC系统工程师们为试验船设计了新型猜测-校对轨迹节制策略,能够根据当前飞行状态,准确判断与目的地的误差,以及义务的特殊要求,根据判断结果调剂升力偏向并抉择后续飞行轨迹,进而精准地节制试验船完成再入飞行。

假如钻研试验船的轨迹,会发明是一条曲折折曲的“蛇形”,这便是GNC系统指引它走出的安全回家之路。

群伞系统确保安然减速

试验船返回舱比神舟飞船返回舱更大年夜、更重,从新进入大年夜气层后,必要更为强劲的减速动力和平缓的载荷节制。

群伞减速模拟图

假如沿用传统的单伞减速规划,要研制更大年夜的降低伞,这从技巧和经济方面都不是最相宜的选择。为此五院508所科技团队设计了3具与神舟飞船降低伞面积相称的降低伞,组成群伞系统完成空中减速。这3具降低伞不是简单的组合,它们既能同心合力、互相扶持,又能和蔼相处、互不滋扰。

借助群伞系统,不仅可以使超高速飞行的返回舱在极短光阴里减到市区里汽车的行驶速率,还能确保将来航天员乘坐飞船返回时,过载和姿态扭转感想熏染优越。

6个“轮胎”确保平稳落地

返回舱落地时,当然不能硬邦邦地砸下来。试验船底部安装了6个气囊,赞助舱体平稳软着陆。

为了适应试验船的大年夜重量,五院508所设计了大年夜型缓冲气囊,每个气囊充溢气后相称于卡车轮胎大年夜小。针对不合着陆环境,这6个“轮胎”会先后排气,确保返回舱平稳落地。

为了包管气囊在发射时处于稳定坚固的折叠包装状态,在必要充气展开事情时又能够顺畅迅速打开,设计师钻研出一种链式封包的固定和解除技巧,并开展了大年夜量地面充气展开试验、风洞试验、真空情况试验,成功办理了难题。

双重保障确保快速搜救

返回舱回到地面后,能否快速找到它,直接抉择着全部义务的成败。在试验船上采纳了两项黑科技,能确保返回舱准确定位。

五院西循分院研制的GNSS天线收集,是赞助返回舱与地面取得联系的关键设备。返回舱的降低地点、搜救旌旗灯号等都要经由过程该天线收集发送出去,可以说,它是返回舱随身携带的“救生电话”。

因为返回舱在重返地球历程中,经历的情况极其恶劣和繁杂,实际落职位地方置可能越过预定搜索范围,以致落在海上。假如呈现这种环境,五院510所研制的国际救援示位标将发挥感化。该设备发射的无线电信标旌旗灯号,能够被举世海事卫星搜救系统识别,从而让搜救职员快速找到返回舱。

滥觞:科技日报 文中图片由作者供给

编辑:刘义阳

审核:管晶晶

终审:冷文生

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