中国新一代载人飞船实验船成功返回[图]

来源: 未知 作者:admin 编辑:admin 2020-05-10 05:18

  中国网讯 5月8日13时49分,我国新一代载人飞船试验船返回舱稳稳降落在东风着陆场预定区域,新飞船试验船飞行试验取得成功。

  之前,北京航天飞行控制中心通过地面测控站向试验船发出返回指令,服务舱与返回舱成功分离。试验船返回舱制动发动机点火,此后,试验船返回舱安全着陆。搜救分队及时发现目标并到达着陆现场开展处置。

  自5月5日18时00分在中国文昌航天发射场发射升空后,试验船在轨飞行2天19小时,通过7次自主轨控将轨道抬升至远地点为8000公里左右的大椭圆轨道,制动后以超过9Km/s的再入速度返回,为返回舱创造了接近第二宇宙速度返回再入的热流条件;再入返回阶段,试验船通过新型返回制导策略控制再入飞行过程,以群伞减速、大型气囊缓冲着陆,在东风着陆场成功回收。

  新飞船试验船的飞行试验验证了高速再入返回防热、控制和群伞回收等关健技术,获取重要飞行参数,为科学研究和技术改进积累飞行数据。试验船飞行验证的成功实施将为研制我国新一代载人飞船,实现我国载人天地往返运输技术由跟跑到并跑、领跑的跨越式发展,为我国载人空间站建造运营和载人深空探测奠定更加坚实的基础,开启我国载人航天工程新篇章。

  新一代载人飞船试验船在轨飞行期间,中国航天科技集团有限公司搭载的两款科学载荷成功完成了在轨试验验证,分别是由五院529厂研制的“复合材料空间3D打印系统”和502所打造的“时间触发以太网星载原型系统”。此外,还有太空试验也在此次飞行中进行。

  新飞船试验船返回舱搭载的“复合材料空间3D打印系统”,已自主完成了连续纤维增强复合材料样件打印,验证了微重力环境下复合材料3D打印的科学实验目标。

  这次打印的对象有两个,一个是蜂窝结构(代表航天器轻量化结构),另外一个是航天科技集团CASC标志。 连续纤维增强复合材料是当前国内外航天器结构的主要材料。此次实验是我国首次“太空3D打印”,也是人类首次“连续纤维增强复合材料太空3D打印”实验,工作全流程实现了无人照料、全程监控、自主控制。

  “时间触发以太网星载原型系统”试验任务,是指科研人员此次在试验船上搭建的一个高速局域网,将各个系统联通了起来,依靠这个网络,未来的航天员将在“太空之家”中享受智能家居一样的服务。

  新一代载人飞船试验船在轨飞行期间,“时间触发以太网系统”完成了时钟同步、多源数据采样、高清图像传输等功能验证,实现了系统间数据的高速传输;这是我国首次开展该技术的空间试验,标志着我国在该领域具有了核心技术能力。

  在轨飞行阶段,试验船返回舱首次采用了国际上推力最大的单组元无毒发动机。该发动机使用的HAN推进剂具有无毒、无污染等优点,后续将全面替代现有推进剂,进一步提高航天员的安全性。

  试验船还首次采用了国内目前空间飞行器用的最大容积表面张力贮箱,贮箱壁与一张A4纸的厚度相近。贮箱装载了10吨左右推进剂,让试验船具备了更大的轨道机动能力,助力试验船进入远地点为8000公里的大椭圆轨道,为大再入角高速再入返回创造了充分条件。

  2天7次的自主变轨中,与以往由地面人为控制变轨、进行天地交互和轨道修正的状态不同,此次7次自主变轨完全依靠试验船自身来完成。综合电子系统和GNC系统就像飞船的“大脑”一样,综合分析并处理试验船飞行状态。综合电子系统自主生成轨控期间飞行程序,GNC系统自主确定行驶路线并进行导航,还能实时掌握飞船当前的位置和速度,并自主控制轨控发动机开关机,最终到达目标大椭圆轨道。

  再入返回阶段,试验船首次采用的新型防热材料与结构经受考验。整个防热结构在重量同比降低超过30%的基础上,防热效率比神舟飞船还要高,不仅承受住了再入返回过程中最高2000多摄氏度的高温烧蚀,守护了返回舱的安全,而且首次采用可拆卸设计。返回后将烧蚀过的防热结构拆卸,更换一套新的防热结构,并对返回舱进行一次“体检”,返回舱就能投入下一次任务。

  试验船返回过程中,到达指定高度后,两具减速伞和3具主伞依次打开,这是此次飞行首次采用的群伞气动减速技术,成功将返回舱的速度从“飞机飞行速度”降为“汽车市区行驶速度”。落地之前,6个气囊顺利充气打开,首次新型减速缓冲方案帮助舱体平稳“软着陆”,最大程度保证了返回舱的安全、完整回收。

  据了解,新飞船试验船返回舱比神舟飞船重一倍多,所需伞面面积更大。但如果是单具伞,面积就要将近2000平方米,但是如此大面积对加工、折叠包装带来困难,综合考虑下,设计人员选择了群伞的方案。

  此次飞行另一主要任务是获取在轨数据,为未来研制提供科学支撑。设计人员为试验船量身定制在轨数据获取系统,该系统通过测量返回舱大底和侧壁表面特征点的压力和温度,获取了返回舱高速再入过程的气动力和热特性参数;通过多种传感器网络,获取了船箭分离冲击载荷,以及运载发射、在轨飞行和返回着陆过程的载荷环境。而这些宝贵数据都保存在试验船的“黑匣子”中,为新一代载人飞船的研制优化提供重要参考。 ( 文/中国航天报记者 代振莹 图、视频/航天科技集团五院 央视新闻 编辑/刘岩 赵聪 胡蓝月)

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