近日,長(zhǎng)征十號(hào)運(yùn)載火箭系統(tǒng)與夢(mèng)舟載人飛船系統(tǒng)共同完成了一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性的低空演示驗(yàn)證及最大動(dòng)壓逃逸飛行試驗(yàn)。此次試驗(yàn)不僅技術(shù)難度高、跨度大,更在單次任務(wù)中成功驗(yàn)證了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),創(chuàng)造了多個(gè)國(guó)內(nèi)外“首次”紀(jì)錄,為我國(guó)載人登月工程的后續(xù)推進(jìn)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
據(jù)中國(guó)航天科技集團(tuán)專家朱平平介紹,此次試驗(yàn)一次性完成了長(zhǎng)征十號(hào)系列火箭一子級(jí)上升段飛行、夢(mèng)舟載人飛船在最大動(dòng)壓條件下的應(yīng)急逃逸、網(wǎng)系協(xié)同搭載考核、火箭一子級(jí)真實(shí)剖面返回飛行及準(zhǔn)確濺落等三項(xiàng)核心關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證。這些技術(shù)的成功驗(yàn)證,標(biāo)志著我國(guó)載人登月工程在安全性方面邁出了重要一步。
此次試驗(yàn)之所以備受矚目,不僅在于其驗(yàn)證的技術(shù)之多,更在于其難度之大。由于需要在單次飛行中串聯(lián)多項(xiàng)高風(fēng)險(xiǎn)關(guān)鍵試驗(yàn),任務(wù)飛行剖面異常復(fù)雜,對(duì)控制精度的要求極高,技術(shù)挑戰(zhàn)巨大。然而,正是這樣的高難度,使得試驗(yàn)一舉實(shí)現(xiàn)了三項(xiàng)國(guó)內(nèi)外“首次”突破:首次開展最大動(dòng)壓逃逸試驗(yàn),首次搭載驗(yàn)證網(wǎng)系回收方式,以及首次將上升段最大動(dòng)壓逃逸與重復(fù)使用返回段飛行相結(jié)合。
朱平平進(jìn)一步解釋說,此次試驗(yàn)雖然被稱為“低空飛行試驗(yàn)”,但實(shí)際上飛行高度并不低。試驗(yàn)采用了火箭的一子級(jí)加上夢(mèng)舟飛船的組合體,最大飛行高度達(dá)到了約105公里,與未來真實(shí)飛行的高度基本一致。因此,這里的“低”只是相對(duì)于入軌高度而言的。
在談到為何要驗(yàn)證“最大動(dòng)壓下逃逸”時(shí),朱平平表示,最大動(dòng)壓是火箭上升段最嚴(yán)苛的環(huán)境條件之一,可以理解為火箭加速升空過程中空氣形成的最強(qiáng)迎面沖擊力。在這次飛行試驗(yàn)中,飛船在約11公里的高度達(dá)到了最大動(dòng)壓條件并成功實(shí)施逃逸,這意味著在比這個(gè)動(dòng)壓還小的條件下,飛船同樣能夠逃逸,從而覆蓋了后續(xù)動(dòng)壓逃逸的全過程。
此次試驗(yàn)的全過程約470秒,從火箭點(diǎn)火到一子級(jí)著陸,每一個(gè)環(huán)節(jié)都充滿了挑戰(zhàn)。試驗(yàn)開始時(shí),火箭7臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)中的5臺(tái)同時(shí)點(diǎn)火,船箭組合體順利起飛。飛行約65秒后,飛船與火箭在最大動(dòng)壓條件下實(shí)施分離,逃逸塔帶動(dòng)夢(mèng)舟飛船快速脫離,完成了最大動(dòng)壓逃逸試驗(yàn)。隨后,火箭一級(jí)繼續(xù)上升段飛行,直至達(dá)到約105公里的高度后開始再入返回流程。
在再入返回初期,火箭在接近真空的環(huán)境中完成了滑行調(diào)姿,為下一階段的動(dòng)力減速做好了準(zhǔn)備。飛行約350秒時(shí),火箭重啟兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施動(dòng)力減速;飛行約410秒時(shí),一級(jí)進(jìn)入稠密大氣層,兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)機(jī)轉(zhuǎn)入氣動(dòng)減速階段。這一階段火箭將經(jīng)歷最大動(dòng)壓和最大熱流的雙重考驗(yàn),因此火箭底部的防熱設(shè)計(jì)顯得尤為重要。最終,在三臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的再次點(diǎn)火和精確控制下,火箭軟著陸于預(yù)定海域。





