好消息!6月17日,我國順利完成了新一代載人飛船的零高度逃逸飛行試驗。可以說,我們距離實現2030年的載人登月,又近了一步。

這次測試的,就是傳說中的夢舟載人飛船,未來不僅可以替代神舟號進行近地空間站運營,還是2030年我國實現載人登月的關鍵。而逃逸系統,對乘坐飛船的航天員來說,是保障生命安全的最后防線,絕對不能有半點馬虎。
那么,零高度逃逸飛行試驗又是什么意思呢?

顧名思義,逃逸系統就是在航天任務中,保障航天員生命安全的應急裝置,通常包括逃逸塔、上部整流罩、柵格翼及其釋放裝置、上支撐機構、下支撐機構和滅火裝置。在正式執行航天任務之前,必須要進行試驗驗證。

而所謂的零高度逃逸飛行試驗(以下簡稱零高度試驗),指的是模擬運載火箭在發射臺上出現故障時,初始條件為“0高度”“0速度”的逃逸救生飛行試驗。說得通俗一點,這就是在火箭尚未升空時的逃逸測試。
一旦火箭在發射臺出現危機,我們就會響應零高度逃逸指令。整個過程分為四步,依次是起飛,工作,分離和開傘。簡單來說,就是利用逃逸塔上的動力裝置,帶著返回艙升入空中,然后二者分離,返回艙按照正常返回的方式依次打開引導傘,減速傘和主傘,最后安全著陸。

零高度試驗的特點和難點,就在于地面高度低、飛行時間短、飛行時序極其緊湊。這就好比跳傘,高空的情況下可以很從容,低空的話反而是一個挑戰。
更何況零高度試驗比跳傘復雜得多,需要檢驗的包括返回艙的氣動性能、逃逸系統性能指標和飛船應急救生分系統的工作性能等各個方面,一點點小的偏差都有可能釀成不可挽回的悲劇。

這也是我們要進行零高度試驗的原因,如果這么困難的情況下,我們的逃逸系統都能完美完成任務,那其他情況也自然不在話下。除此之外,還有一種情況最為典型,那就是最大動壓逃逸試驗,二者共同構成了夢舟飛船的“大氣層內逃逸塔逃逸”。
如果火箭已經升空,卻還沒達到最大動壓的情況下需要逃逸,該怎么辦?

其實就像我們說的,這兩項測試,都是對最極端情況展開的測試。其他情況下,逃逸方式也無外乎這兩種,而且難度要低得多。
以長征二號-F運載火箭和神舟飛船為例,從火箭起飛前30分鐘到起飛后的120秒,火箭高度不足39千米時,采取的都是“零高度試驗”的模式。如果是在空中,那么逃逸塔照樣需要啟動自己的動力裝置,在短短2秒的時間內,將載有航天員的飛船艙體帶到2千米至3千米以外的安全區域,然后返回地面,這個過程叫“有塔逃逸”。

在120秒到200秒期間,也就是飛行高度39千米到110千米之間,逃逸塔啟動的就是另一套動力——高空逃逸發動機,確保航天員能夠安全離開危險區域,返回地面,這個模式叫“無塔逃逸”。
對于已經或者準備實施載人航天的其他國家來說,也都要進行逃逸測試,只不過模式可能有所不同。

那么,如果夢舟飛船在脫離大氣層后遇到危機,航天員該如何逃生呢?
別擔心,我們還有“氣層外整船逃逸”方案。因為在脫離大氣層時,逃逸塔就會被拋掉。接下來如果出現緊急情況,那么可以利用載人飛船的服務艙動力,完成逃逸及后續救生。
說起來,我國上一次進行零高度逃逸飛行試驗,還是1998年長征二號-F運載火箭和神舟飛船呢,那也是此前我國唯一一次零高度試驗。一眨眼的工夫,已經過去27年了。如今,神舟飛船已經完美完成了20次任務,安全系數沒得說。

對夢舟飛船來說,這次零高度試驗不只是簡單借鑒27年前神舟飛船的經驗,還要面對許多新的挑戰。
畢竟它既要送航天員去空間站,也要送去月球。兩種不同的任務,需要的逃逸系統也不完全相同,發射過程、工作時序、彈道歷程、星下點軌跡等方面都差得很遠。所以,兩種情況下所需的逃逸系統既要兼容,還不能重復、冗余,影響效率,這確實是一個難題。

航天專家還介紹,載人登月所需的長征十號運載火箭,起飛規模和爆炸當量也都大幅提高,與長征二號F完全不同。以前我們是“火箭負責逃逸、飛船負責救生”,現在全部交給新一代飛船來解決了。

另外,神舟飛船都是在內陸的酒泉衛星發射中心升空,載人登月的夢舟飛船則是濱海發射,氣象條件更復雜,這也是新出現的問題。
據報道,本次試驗在酒泉衛星發射中心展開。6月17日12:30,夢舟飛船和逃逸塔組合體在固體發動機推動下順利升空。

大約20秒后,組合體達到預定高度,船塔分離,降落傘按照計劃展開。

12:32,返回艙在氣囊緩沖之下順利著陸,任務取得圓滿成功。

看完上面的介紹大家應該知道了,接下來,夢舟飛船還會經歷一次最大動壓試驗。相信通過了兩次試驗的夢舟飛船,未來也將延續完美的狀態,順利完成我國的每一項航天任務。
另外,零高度試驗的完美進行,還暗示著另一個好消息,那就是為我們的火箭首飛做好了鋪墊工作。也許再過不久,我們就能看到載人登月任務的長征十號運載火箭一飛沖天了!





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