新一代載人飛船試驗船:驗証七大關鍵技術

2020年05月08日15:11  來源:人民網-科技頻道
 

人民網北京5月8日電(趙竹青)三朵巨大的紅白 “傘花”在酒泉東風回收著陸場上空盛放,返回艙仿佛按下了慢放鍵,緩緩搖曳著向地面降落。靠近地面時,6個氣囊打開,落地緩沖,平穩著陸。

5月8日,由中國航天科技集團有限公司第五研究院抓總研制的新一代載人飛船試驗船(以下簡稱“試驗船”)的返回艙成功降落在酒泉東風回收著陸場預定區域,標志著試驗船飛行試驗任務圓滿成功,也意味著中國載人航天事業開啟了新的篇章。

這次任務的主要目標就是驗証新一代載人飛船方案的正確性。據了解,為了驗証更多的技術和設備,五院研制團隊為試驗船安排了高密度的飛行事件。在軌飛行過程中,試驗船要完成數十個關鍵動作,開展多項搭載試驗,可以說每一分鐘都安排得滿滿當當。

從成功發射到安全返回,試驗船表現完美。對五院而言,他們最關心的、關系到任務的成敗的7項關鍵技術一一得到驗証,為下一階段的新飛船研制指明了方向。

這7項關鍵技術是——

在軌飛行階段,首次採用的國際上推力最大的單組元無毒發動機成功完成首秀。該發動機使用的硝酸羥胺推進劑具有無毒、無污染、低冰點、密度大、比沖高和使用維護成本低等優點,后續將全面替代現有推進劑,進一步提高航天員的安全性。

首次採用的國內目前空間飛行器用的最大容積表面張力貯箱表現完美。這一貯箱採用鋁合金內襯+復合材料纏繞結構,裝載量更多,能為試驗船提供更大的軌道機動能力。在軌飛行期間,試驗船輕鬆完成了多次變軌,進入了大橢圓軌道,為大再入角高速再入返回創造了充分條件。

更加全面的綜合電子系統不負所托。任務過程中,該系統出色完成了整船總線管理、時間系統管理、數據存儲、觸點信號處理,以及熱控管理等功能,讓飛船的運行更高效。

更加智能的自主軌控技術發揮出色。在軌運行期間,姿控發動機進行姿態控制,保持了三軸對地姿態以及變軌和制動期間的姿態穩定性﹔軌控發動機實現多次變軌,並成功執行返回制動,精准操控著試驗船完成太空飛行。

再入返回階段,首次採用的新型防熱結構與材料經受考驗。整個防熱結構在重量同比降低超過30%的基礎上,保持了極高的防熱效率。採用的新型輕質防熱材料不僅承受住了再入返回過程中上千度的高溫燒蝕,守護了返回艙的安全。而且防熱結構首次採用可拆卸更換設計,能夠有效提高可重復使用率。返回后隻需進行一次“體檢”,更換一套新的防熱結構,返回艙就又能投入下一次任務。

首次採用的群傘氣動減速和氣囊著陸緩沖技術護航回家路。返回艙進入大氣層,到達指定高度后,2具減速傘和3 具主傘依次打開,成功將返回艙的速度從“飛機飛行速度”降為“汽車市區行駛速度”﹔落地之前,6個氣囊充氣打開,幫助艙體平穩“軟著陸”,最大程度保証了返回艙的安全、完整回收。

量身定制的在軌數據獲取系統為未來研制提供科學支撐。任務期間,該系統通過多種傳感器網絡,獲取了船箭分離沖擊載荷,以及運載發射、在軌飛行和返回著陸過程的載荷環境﹔通過測量返回艙大底和側壁表面特征點的壓力和溫度,獲取了返回艙高速再入過程的氣動力和熱特性參數。這些寶貴數據都將為新飛船后繼型號研制優化提供重要參考。

經過任務驗証,新一代載人飛船試驗船的主要技術指標已經達到國際先進水平。記者從五院了解到,與國際先進的天地往返航天器相比,我國新一代載人飛船的能力毫不遜色,都具備適應多任務需求能力、更大的軌道機動能力、兼顧陸上和水上著陸能力等。

試驗船飛行任務的圓滿成功,標志著我國新一代載人飛船已具備雛形。后續五院將結合任務需求,開展新一代載人飛船總體方案深化論証,盡快完善和研制具備高承載人數和貨運運輸能力、適應近地空間站和載人深空探測任務的新一代載人飛船,使我國載人天地往返運輸技術全面實現由跟跑到並跑的跨越,讓中國人探索太空的腳步邁得更穩更遠,為早日實現建設航天強國的偉大夢想貢獻更大力量。

(責編:趙竹青、呂騫)