自從「長徵5B」運載火箭首飛成功,搭載新一代載人飛船試驗船入軌後,其能否順利返回地面便成為了人們關注的焦點。近日據航天部門消息稱,經過67小時的在軌飛行,我國新一代載人飛船試驗船返回艙成功著陸在預定區域,從現場照片看,返回艙整體焦黑一片,這說明它的任務是要實現後續載人登月的偉大目標。
此次試驗任務的成功,引起了很多外媒的關注,印度媒體稱:此次任務的成功是中國實現雄心勃勃太空計劃的裡程碑,也由此拉開了中國載人航天計劃第三步。
長徵5號準備發射
新一代載人飛船的運行軌道是300-8000公裡的大橢圓,這也是繼阿波羅17號登月後載人飛船到達的最高軌道高度,採用中國航天研發的自主軌道控制和返回預測制導控制模式,為了能夠讓飛船在軌運行具有更高的穩定性,當自主控制系統不能正常工作時,可以切入地面控制模式,同時制定了多種應急方案,可以說安全性和穩定性極高。
飛船再入大氣層
新一代載人飛船的目標是執行載人登月、可重複往返空間站等任務,因此安全完整落地就顯得尤為關鍵。在這方面航天科技集團可謂是下足了功夫,採用了全新鎧甲,即自主研發的可拆卸式防熱與承載一體化結構。由於新一代飛船要驗證第二宇宙速度再入返回能力,再入過程中倒錐形返回艙與空氣發生劇烈摩擦,最高溫度可達上千度,可以說就是一個飛行的「火球」,著陸後雖然看起來一身焦黑,但是經過高溫燒灼的返回艙沒有任何一處破損,這說明我國的防熱材料已經達到了國際領先水平。
新一代載人飛船著陸
與其他神舟飛船相比,新一代倒錐形返回艙體積更大,可搭載多名航天員,為了達到更好的安全性,將內部空間分為密封艙和非密封艙,如果對返回艙進行空間改造,功能可由「客車」變為「貨車」,不但可執行空間站的物資補給任務,而且還將擔負起38萬公裡外載人登月等更遙遠的深空探測任務。同時新一代返回艙裝配有新一代無毒HAN基單元組發動機,這也讓新一代返回艙更加安全。
新飛船返回艙與服務艙分離
值得一提的是,新一代返回艙再入大氣層軌跡是彎彎曲曲的「蛇形」,猶如在太空中上演了一次「打水漂」,這樣飛船就會以一個較為安全的速度衝向地球,想要完成這個過程靠的就是GNC控制系統。
新載人飛船
由於新一代返回艙體積較神州飛船更大,因此這就需要更大的減速傘進行減速,但是超出一定面積的單個大傘不但研製難度大,而且危險性也更高,在科技團隊的全方位論證下,由3具面積與神舟飛船減速傘面積相當的群傘系統應運而生了,這3具傘並不是簡單的羅列,而是互不幹預、齊心協力保證返回艙順利著陸。同時為了使返回艙能夠更加平穩落地,在其底部安裝了6個大型緩衝氣囊,這樣飛船返回艙看起來就像坐在「沙發」上進行著陸。
群傘系統減速
我們都知道成本一直是制約人類航天發展的絆腳石,為了降低使用成本,新一代返回艙被設計成可重複使用。因為其採用的是可拆卸式防熱裝置,這就保證了飛船內部不受大氣層燒灼損傷,下次使用時只需更換防熱裝置,然後再做一次全身「體檢」即可。
新飛船返回艙可拆卸防熱結構
如今中國航天取得的成就有目共睹,未來必將會是太空領域的主要參與者,新一代載人飛船正是中國航天從跟跑到並跑的產品,如果科研團隊再努努力,我相信不久的將來中國航天必將會實現該領域的領跑!
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