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长征七号返回舱成功着陆的四个关键词

来源:综合 作者:北京青年报
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原标题:长征七号返回舱成功着陆的四个关键词
在大风之中被红白相间的主降落伞拖行了大约1公里之后,多用途飞船缩比返回舱昨天下午最终稳稳地“躺”在了巴丹吉林沙漠的戈壁带中。首次从中国南部的海南文昌发射场发射,绕地球13圈之后,又首次着陆于中国西北的东风着陆场,返回舱以其特有的轨迹给地球打了一个完美的“蝴蝶结”。
返回舱成功着陆的四个关键词

  在大风之中被红白相间的主降落伞拖行了大约1公里之后,多用途飞船缩比返回舱昨天下午最终稳稳地“躺”在了巴丹吉林沙漠的戈壁带中。首次从中国南部的海南文昌发射场发射,绕地球13圈之后,又首次着陆于中国西北的东风着陆场,返回舱以其特有的轨迹给地球打了一个完美的“蝴蝶结”。

  关键词:“接力棒”

  多角度监测着陆

  长征七号搭载的多用途飞船缩比返回舱作为新一代多用途飞船返回舱模型,在完成气动外形数据采集之后返回东风着陆场。

  “实施回收过程中不能简单依靠一种技术手段,必须要有多种手段相互配合、相互协同、相互补充,形成全方位的信息保障。”着陆场系统副总设计师卞韩城说,为此,着陆场系统建立了测控引导、空地一体、军民联合的立体综合搜索回收模式,整个返回舱着落监测就像一场长跑接力赛,需要传好接力棒。

  第一棒:返回舱进入距地面100公里的高空后,在着陆轨道附近的多个雷达和光学观测站开始启动,这些测量设备从新疆阿克塞到内蒙古阿拉腾,延绵近几千公里,主要负责返回轨道测量和返回景象拍摄。

  第二棒:随着返回舱不断下降,测量通信分队将观测数据发送给空中待命的运八飞机,继续对返回舱进行接力式跟踪。返回舱下降至距地面10公里高度时打开主伞,信标机发出信号。此时,飞机上的定向仪对返回舱信号进行搜索获取返回舱坐标,同时将数据传回北京指挥控制中心。

  第三棒:直升机搜索分队在接收到北京指挥控制中心传来的返回舱预报落点后,指挥直升机引导3架直升机布阵展开搜救,从不同的方向向返回舱着陆点快速推进,同时引导地面搜索分队赶赴着陆点。

  关键词:“小黄帽”

  首次配超音速伞

  为了让多用途飞船返回舱安全着陆,航天科研人员们这次为返回舱戴上了一顶全新打造的“小黄帽”。“小黄帽”全称为“超音速稳定伞”,是中国航天科技集团第五研究院508所为我国飞船主降落伞系统配备的首顶超音速伞。

  中国航天科技集团第五研究院508所的科研人员介绍,多用途飞船返回舱像一个头部窄巧、底部敦实的“不倒翁”。在再入飞行过程中,返回舱将采取大底朝前、小头朝后的“仰卧”姿态,安装在头顶的主降落伞系统会顺势迎风开伞。但返回实验舱的气动外形是未经在轨飞行试验验证的全新设计,在再入飞行中有可能会出现小头朝前、大头朝后的“俯冲”姿态。一旦返回舱逆风而行,主降落伞系统将无法顺利工作。

  正是考虑到这一点,科研人员在主伞舱旁边安装了“小黄帽”。如返回舱出现“掉头”现象,“小黄帽”可凭借风力矫正返回舱的飞行姿态,从而保障主降落伞的正常工作。

  科研人员介绍,“小黄帽”充气张开后呈半球形,用长达20米的细长连接带拖曳着多用途飞船返回舱。神舟飞船、嫦娥五号试验飞行器使用的航天器降落伞一般都是在亚音速条件下打开。从大气层外返回地球,并在超过1马赫的超音速条件下开伞飞行,“小黄帽”是头一个。因此它要应对更加恶劣的环境。

  关键词:“不控制”

  用故障模式返回

  着陆场区指挥部副指挥长邹利鹏26日在着陆场区指挥部接受记者采访,详细介绍了多用途飞船缩比返回舱返回的任务特点及搜索回收全过程。

  邹利鹏说,返回舱是以弹道式返回,在长征七号上面级和返回舱组合体分离后,也就是返回舱返回时不受地面测控系统控制,与以往的飞船升力控制方式返回不同的是,弹道式返回落点散布范围大,约两万多平方公里。

  这次多用途飞船缩比返回舱返回,目的是验证返回舱的气动外形设计,获取气动力和气动热等相关数据,为新一代飞船研制积累实验数据。使用弹道式返回可以降低控制成本。同时,无控制返回本身就是飞船返回的故障模式,这有助于进一步完善新一代多用途飞船研制。

  “这与我们发射任务的试验目的有关。”着陆场系统副总设计师卞韩城说,这次发射就是验证返回舱的气动外形设计,获取返回再入过程中返回舱的气动力和气动热特性等试验数据,为我国新一代多用途飞船的论证设计和后续关键技术攻关提供支持。

  “这就需要我们设计一些不同状态特别是复杂条件的试验环境以获取更为全面的数据。”卞韩城说:“以弹道方式返回就可以获取返回舱在不受地面指挥控制中心控制的条件下的相关参数,对于实现我们的试验目的起到积极作用。”

  关键词:“无人区”

  首次瞄准在沙漠

  以往的飞船返回点大多是较为平整陆地、海上,把返回舱着陆点瞄准在沙漠,这在在载人航天工程历史上还属首次。

  在返回舱着陆的过程中,由于它会受到风速等气象因素影响而改变轨迹,所以增加了飞船着陆点的不确定性,使着陆范围扩大。多用途飞船缩比返回舱规划的开伞着陆区域范围2万多平方公里,是神舟飞船返回舱着陆区面积的16.7倍,其中包含沙漠、山区、戈壁等复杂地形,给搜索工作带来巨大的挑战。

  “虽然增加了测控回收难度但却能获得更为珍贵、真实的实验数据。”着陆场系统副总设计师卞韩城说,为了满足这样的返回方式,需要有一个广阔的着陆场空间。

  这次首次启用的东风着陆场地处巴丹吉林沙漠和戈壁带,这里地域辽阔而且人烟稀少,“相比于四子王旗,这里更适合执行这次搜索回收任务。”卞韩城说。

  卞韩城说,从工程建设和任务实施角度看,选择在沙漠着陆还有诸多优势:沙漠基本为无人区,回收难度虽然大一些,但安全隐患相对较小。由于沙土较软,对返回舱损害较小;多一些落区选择,有利于飞船、卫星的应急返回。

  此外,在沙漠里进行搜索回收,对空中和地面搜索回收分队是一次极大的考验。

  文/新华社

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(责任编辑:郝龙 UN654)

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