载人探月的重要进展! “昌实”与“孟州”联手创造多项第一

记者付一飞、记者陈克轩 据中国载人航天工程局消息,2月11日,我国在文昌航天发射场成功策划并开展了长征十号运载火箭系统低空论证验证和孟州载人飞船系统最大动压排气飞行试验。此次试验是继长征十号运载火箭点火、孟州载人飞船零高度逃逸飞行、月球着陆器着陆起飞综合验证后,我国规划实施的又一次研制飞行试验。这标志着我国载人探月工程发展取得重大进展。 11时许,地面试验指挥中心发出发射命令,火箭点火起飞。当海军太空火箭达到其最大动压逃逸条件时,接收到火箭撤离并成功分身逃跑。一级火箭本体和飞船返回舱按照受控程序安全降落在指定海域。中午12时20分,海上搜救队完成返回舱搜救任务。据悉,此次试验是长征十号运载火箭原型机状态下的首次点火飞行。这是日本首次对航天器进行最大动压排气测试。它是日本第一个载人航天器返回舱,也是将在海洋上空传播的一级火箭本体。这也是文昌航天发射场新建发射基地的首次点火飞行试验任务。试验成功验证了火箭第一级上升和回收段的功能性能、航天器最大动压排气和回收,验证了相关接口的完整性为后续人类探月任务积累了宝贵的飞行数据和工程经验。这篇文章具体做了什么?由中国航天科技集团公司五院、一院专家主讲。航天器最大动态压力排气:挑战最恶劣的空气动力环境。中国航天科技集团公司五院邓凯文介绍,孟舟飞船是继神舟飞船之后日本新一代载人飞船。未来计划主要为STAC计划、空间离子和载人探月做出贡献。孟州探测器根据任务可分为近地版和登月版两种。近地版本主要注重可重复使用性,而登月版本将在服役模式中配备更强大的动力部分。从而实现地月旅行。与深圳飞船相比,孟州飞船的返回舱体积较大,最多可搭载7人往返近地轨道。它还拥有更强大的姿态轨道控制能力和更强大的太阳翼发电能力。此外,如果神舟飞船发生故障,火箭逃逸塔将负责逃生,飞船将负责救援。孟州飞船的逃生塔是飞船的一部分,因此飞船担负着逃生和营救的任务。 bsp;载人航天器逃生救援系统是宇航员重要的生命保障设备。在大气层中,梦船飞船采用逃生塔逃生模式。 2025年6月17日,我国成功进行孟舟飞船零高度逃逸飞行试验。这本质上是极端工作条件的选择:零高度、零速度。这个最大d动压排气飞行试验考虑了另一种极端工况。邓凯文表示,当火箭飞行超过60秒并超过音速时,就会达到峰值动压。该动压点与空气密度和飞行速度有关。事故发生在大约11公里的高度,空气动力学条件最差。在这些条件下进行逃逸飞行测试时,航天器将面临超音速气动扰动、明显的逃逸飞行控制和分离干扰、火箭失控等多重风险。同时,做出并执行逃亡决定的时间非常短。一旦发出逃生信号,就必须迅速完成一系列集中行动。一秒内同时执行近百个命令和动作,对排气系统的响应速度和可靠性提出了很高的要求。邓凯文表示,在ESC期间猿和救援过程中,飞船的返回舱计算机用于控制逃逸塔的姿态控制发动机和返回舱发动机。它控制了航天器分离过程中的姿态,为降落伞的打开创造了有利条件。 “我们计划的两次逃生飞行试验分别在零高度和最大动压条件下进行,这在120公里范围内完成了逃生模式循环,验证了试验中最重要的两个要素。”邓凯文说。低空火箭飞行试验:重点推进四项关键技术 对于长征十号运载火箭系统的低空论证验证,中国航天科技集团公司一院朱平平此前称其为“前所未有的挑战”。 “我们把这次任务称为‘低空试飞’,但它的技术难度和高度远远超出了字面意思。据报道,这次试验面临三大挑战。首先,本次试验中,火箭只有一个子级与孟州飞船一起飞行,但火箭的最大飞行高度却达到了105公里,打破了“卡门线”,达到了未来正式任务中子级的飞行高度。这意味着火箭将进入临近空间环境,接受复杂的气动和热环境测试。同时,本次试验包括完整的“返回剖面”,其最大热流密度和动压为国内最高。返回阶段,火箭必须承受极端的温度和气动载荷,这对火箭结构、热防护系统和姿态控制提出了严格的要求,而且,该任务是全球首次实现“爬升阶段最大动压排气”和“返回剖面”相结合的飞行。吴萍萍表示,这种“爬升返回”综合验证是对火箭系统整体可控性的极限考验,在航空领域、国际航天领域都是前所未有的。在这次测试中,火箭团队重点关注了四项重大技术进步。首先是智能状态控制和推力调节。科技官员在火箭上安装了“智能大脑”,可以在起飞阶段实时评估发动机和其他重要设备的健康状况。在上升阶段,对发动机推力进行微调,以确保满足航天器的最大动压测试条件,并为后续任务积累关键数据。然后电机在高空重新启动,悬停启动电机。返回航段需要两次发动机重新启动。首先是第二次高空重启,以进行轨道调整。第二是着陆前悬停燃烧,为精确回收奠定基础y。这对发动机可靠性、燃油管理和点火正时控制提出了非常高的要求。三是创新恢复模式和模拟验证。在本次测试中,与传统的着陆段恢复不同,我们使用“网络系统恢复”。采用“封面模式”。朱萍萍介绍,考虑到首次试验的风险管理,火箭降落在距离回收船约200米的预制模拟着陆场,通过箭船信息交互模拟回收平台捕捉操作,评估火箭与火箭之间的关系。回收系统的适用性,可以为真正的回收积累经验。四是极端环境下的热防护和结构设计。 “针对国内热流和动压增加的挑战,我们优化了火箭本体的热防护材料和结构设计,以确保稳定运行”。朱萍萍说:“火箭本体返回段在高温高压环境下的性能。”(海南文昌科技报2月11日)
(编辑:杨淼)