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(yàn)??梢哉f,我們距離實(shí)現(xiàn)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(jìn)行近地空間站運(yùn)營,還是2030年我國實(shí)現(xiàn)載人登月的關(guān)鍵。而逃逸系統(tǒng),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(diǎn)馬虎。
那么,零高度逃逸飛行試驗(yàn)又是什么意思呢?
顧名思義,逃逸系統(tǒng)就是在航天任務(wù)中,保障航天員生命安全的應(yīng)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(jī)構(gòu)、下支撐機(jī)構(gòu)和滅火裝置。在正式執(zhí)行航天任務(wù)之前,必須要進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。
而所謂的零高度逃逸飛行試驗(yàn)(以下簡稱零高度試驗(yàn)),指的是模擬運(yùn)載火箭在發(fā)射臺上出現(xiàn)故障時,初始條件為“0高度”“0速度”的逃逸救生飛行試驗(yàn)。說得通俗一點(diǎn),這就是在火箭尚未升空時的逃逸測試。
一旦火箭在發(fā)射臺出現(xiàn)危機(jī),我們就會響應(yīng)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(dǎo)傘,減速傘和主傘,最后安全著陸。
零高度試驗(yàn)的特點(diǎn)和難點(diǎn),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(zhàn)。
更何況零高度試驗(yàn)比跳傘復(fù)雜得多,需要檢驗(yàn)的包括返回艙的氣動性能、逃逸系統(tǒng)性能指標(biāo)和飛船應(yīng)急救生分系統(tǒng)的工作性能等各個方面,一點(diǎn)點(diǎn)小的偏差都有可能釀成不可挽回的悲劇。
這也是我們要進(jìn)行零高度試驗(yàn)的原因,如果這么困難的情況下,我們的逃逸系統(tǒng)都能完美完成任務(wù),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(yàn),二者共同構(gòu)成了夢舟飛船的“大氣層內(nèi)逃逸塔逃逸”。
如果火箭已經(jīng)升空,卻還沒達(dá)到最大動壓的情況下需要逃逸,該怎么辦?
其實(shí)就像我們說的,這兩項(xiàng)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(yùn)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(yàn)”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(nèi),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(qū)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(fā)動機(jī),確保航天員能夠安全離開危險區(qū)域,返回地面,這個模式叫“無塔逃逸”。
對于已經(jīng)或者準(zhǔn)備實(shí)施載人航天的其他國家來說,也都要進(jìn)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(jī),航天員該如何逃生呢?
別擔(dān)心,我們還有“氣層外整船逃逸”方案。因?yàn)樵诿撾x大氣層時,逃逸塔就會被拋掉。接下來如果出現(xiàn)緊急情況,那么可以利用載人飛船的服務(wù)艙動力,完成逃逸及后續(xù)救生。
說起來,我國上一次進(jìn)行零高度逃逸飛行試驗(yàn),還是1998年長征二號-F運(yùn)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(yàn)。一眨眼的工夫,已經(jīng)過去27年了。如今,神舟飛船已經(jīng)完美完成了20次任務(wù),安全系數(shù)沒得說。
對夢舟飛船來說,這次零高度試驗(yàn)不只是簡單借鑒27年前神舟飛船的經(jīng)驗(yàn),還要面對許多新的挑戰(zhàn)。
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(wù),需要的逃逸系統(tǒng)也不完全相同,發(fā)射過程、工作時序、彈道歷程、星下點(diǎn)軌跡等方面都差得很遠(yuǎn)。所以,兩種情況下所需的逃逸系統(tǒng)既要兼容,還不能重復(fù)、冗余,影響效率,這確實(shí)是一個難題。
航天專家還介紹,載人登月所需的長征十號運(yùn)載火箭,起飛規(guī)模和爆炸當(dāng)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(fù)責(zé)逃逸、飛船負(fù)責(zé)救生”,現(xiàn)在全部交給新一代飛船來解決了。
另外,神舟飛船都是在內(nèi)陸的酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心升空,載人登月的夢舟飛船則是濱海發(fā)射,氣象條件更復(fù)雜,這也是新出現(xiàn)的問題。
據(jù)報道,本次試驗(yàn)在酒泉衛(wèi)星發(fā)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(fā)動機(jī)推動下順利升空。
大約20秒后,組合體達(dá)到預(yù)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(wù)取得圓滿成功。
看完上面的介紹大家應(yīng)該知道了,接下來,夢舟飛船還會經(jīng)歷一次最大動壓試驗(yàn)。相信通過了兩次試驗(yàn)的夢舟飛船,未來也將延續(xù)完美的狀態(tài),順利完成我國的每一項(xiàng)航天任務(wù)。
另外,零高度試驗(yàn)的完美進(jìn)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(wù)的長征十號運(yùn)載火箭一飛沖天了!
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺“網(wǎng)易號”用戶上傳并發(fā)布,本平臺僅提供信息存儲服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.