人民網
人民網>>科技

未來“太空巴士”什麼樣?我國發射新一代載人飛船試驗船

2020年05月05日19:37 | 來源:人民網-科技頻道
小字號

人民網北京5月5日電(趙竹青)5日晚,由中國航天科技集團有限公司第五研究院自主研制的我國新一代載人飛船試驗船在海南文昌發射場成功發射並順利進入預定軌道,標志著中國載人航天工程邁出了探索浩瀚宇宙新的一步。

在接下來的幾天,它將開展一系列的新技術驗証,完成在軌飛行后將在我國東風著陸場進行受控再入與返回回收,為我國載人空間站建造運營和載人深空探測奠定更加堅實的基礎。

五院新一代載人飛船試驗船項目技術專家介紹,新一代載人飛船是面向我國近地空間站運營、載人月球探測等任務需求而論証的新一代天地往返運輸飛行器,具備高安全、高可靠、適應多任務和模塊化設計特點,此次飛行試驗任務將對新一代載人飛船高速再入返回防熱、控制和群傘回收相關關鍵技術進行飛行驗証,將夯實中國人更高效、安全、經濟地開展有人參與的深空探測的堅實基礎。

一船多用 打造天地往返“太空巴士”

浩瀚的深空蘊含著無窮的寶藏,也匯聚著人類的光榮與夢想,被稱為繼陸、海、空之后的“第四疆域”。

新飛船試驗船總體主任設計師楊慶介紹,從1992年啟動載人航天工程以來,五院鎖定建造中國空間站的目標,按照“三步走”的策略穩扎穩打,形成了以神舟飛船、空間實驗室、貨運飛船為支撐的多類航天器,為正式啟動空間站建設打下了堅實基礎。

“新一代載人飛船可以一船多用,既可以應用在近地軌道,支撐我國空間站建設,還能勝任載人登月等更遙遠深空的探測重任,更具備著‘運人+運貨’的強大本領,這將有力拓展我國載人航天器的應用范圍和能力結構。”楊慶告訴記者,新一代載人飛船堪稱“太空巴士”,在執行近地軌道任務時可以一次運送6-7名航天員。

同時,新一代載人飛船還可以根據任務需求,從“太空巴士”變為“太空貨車”,給空間站運送大量的補給物資,或者把航天工程師們在空間站所做的一些試驗樣品帶回地球。

這一“一船兩用”的功能定位得益於特有的中國智慧。楊慶告訴記者,為了讓新一代載人飛船身兼多能,五院提出基於模塊化設計的新一代載人飛船總體設計方案,在梳理后續任務的基礎上,將飛行功能需求“合並同類項”,構建了“返回艙+服務艙”的兩艙新構型,將因任務不同而性能指標各異的電源、推進、燃料資源等分系統集成到服務艙內,這樣就可以實現統一的返回艙、配置不同的服務艙模塊來滿足近地空間站運營、后續載人航天工程等多任務需求的目標,不僅可以大大縮短研制周期,還可以採取批量化研制模式來降低研制成本,這在未來人類探索宇宙活動越來越頻繁時將展現出顯著優勢。

驗証關鍵創新技術 達到國際先進水平

新飛船試驗船總體副主任設計師郭斌告訴記者,新一代載人飛船是五院研制團隊採用諸多新技術和新產品打造出的我國下一代天地往返運輸飛行器,尤其是在可靠性、安全性、舒適性、經濟性以及智能化程度等方面有了大幅提升。

高可靠高安全設計,提高載人飛行安全性。載人航天人命關天,五院技術人員以提升產品可靠性為立足點,在充分繼承神舟系列飛船的可靠性與安全性設計經驗基礎上,為確保航天員安全加上了多道防護網:通過高性能計算機和敏感器的“組合拳”,使新飛船具備自主應急入軌、自主軌道抬升、自主升力控制等功能,可以快速、從容應對各類突發事件﹔採用了2具減速傘和3具主傘組成“群傘減速”回收方案,並在備份上進行了科學設計,即使是一具減速傘或主傘失效都能保証艙體減速著陸。

先進性設計,飛船整體性能大幅提升。新一代載人飛船使用單組元無毒發動機、高精度光學-導航一體化導航、分布式一體化電子系統、高轉換效率太陽電池、多終端綜合人機交互系統、水升華器散熱、新型環路熱管等一系列先進技術,使平台綜合性能得到全面躍升。

舒適性設計,提高乘員舒適度。返回艙是航天員在太空工作、生活的“家”,為了讓航天員在太空工作得順心、住得舒心,五院技術人員採用宜居設計理念,充分利用新一代載人飛船艙內空間大的優勢,在艙內裝飾、設備布局、人機交互界面、整船載人環境設計等方面下足了功夫。在返回艙內設置了工作區、娛樂區、餐飲區以及獨立衛生區,鮮明的功能分割能讓航天員快速找到“家”的感覺。為了讓航天員“枯燥”的太空旅行變得豐富多彩,專門配置了生活娛樂大屏,並為航天員配置了穿戴式顯示儀表,讓航天員時刻了解飛船的健康狀況。

重復使用,降低運營成本。為了降低進入太空的成本,新一代載人飛船的返回艙被航天工程師設計成可重復使用,如星敏感器、計算機等一些高價值的設備,經過優化設計由服務艙調整至返回艙安裝,這樣就可以隨返回艙返回后進行回收利用。在返回艙外包覆我國自主研制的新型輕質防熱結構,執行完任務后隻需更換輕質防熱結構,經過規范嚴格的檢測,就可以再次執行載人航天飛行任務了。

“為了能在一次任務中驗証更多新技術、新材料,五院研制團隊給試驗船應用了許多新設計、配置了許多新裝備,創造了中國載人航天器領域的多個首次,這充分體現出我國載人航天領域發展‘好、快、省’的發展理念。”郭斌表示,在此次任務中,返回艙結構首次採用了密封艙和非密封艙設計,防熱結構首次採用了新型輕質耐燒蝕的碳基防熱材料滿足高速再入熱防護需求,首次採用國際上推力最大的新型單組元無毒推進系統,首次使用國內航天器最大的表面張力貯箱。此外,新一代載人飛船試驗船上還搭載了我國科研院所的多項有源載荷,將開展太空3D打印等在軌空間應用和空間科學實驗,實現一次任務多方受益。 

(責編:趙竹青、呂騫)

分享讓更多人看到