新一代載人飛船試驗船

新一代載人飛船試驗船

新一代載人飛船試驗船,是面向中國空間站運營及未來載人探月需求而研發的新一代天地往返運輸器,全長8.8米,發射質量21.6噸,具備高安全、高可靠、適應多任務和模組化設計特點,主要用於驗證氣動熱防護、再入控制和群傘減速回收等關鍵技術。

2020年5月5日,長征五號B運載火箭首次飛行任務取得圓滿成功。搭載了新一代載人飛船試驗船、柔性充氣式貨物返回艙試驗艙,以及10餘項實驗載荷。按照既定計畫完成了太陽帆板展開及捕獲太陽、中繼天線展開並建立中繼通信鏈路和四次自主軌控等一系列工作。

2020年5月8日13時49分,中國新一代載人飛船試驗船返回艙在東風著陸場預定區域成功著陸,試驗取得圓滿成功。

基本介紹

  • 中文名:新一代載人飛船試驗船
  • 長度:8.8米
  • 發射質量:21.6噸
  • 發射時間:2020年5月5日
飛船參數,試驗進程,成功發射,任務進行,成功著陸,七大技術,

飛船參數

新一代載人飛船試驗船是為中國近地空間站運營和後續載人月球探測等任務研製,全長8.8米,發射質量21.6噸,具備高安全、高可靠、適應多任務和模組化設計特點,主要用於驗證氣動熱防護、再入控制和群傘減速回收等關鍵技術。

試驗進程

成功發射

2020年1月蒸嘗20日,中國載人航天工程辦公室透露,空間站核心艙初樣產品和新一代載人飛船試驗船,經過大約一周的海陸運輸,已先後夜請戲設安全運抵文昌航天發射場,將分別參加長征五號B運載火箭發射場合練及首飛任務,標誌著中國空間站在軌建造任務即將拉開序幕。
2020年5月5日晚,長征五號B運載火箭首次飛行任務取得圓滿成功。在隨後召開的長征五號B運載火箭首次飛行任務新聞發布會上,季啟明表示,為充分發揮首飛任務的綜合效益,火箭搭載了新一代載人飛船試驗船、柔性充氣式貨物返回艙試驗艙,以及10餘項實驗載荷。

任務進行

2020年5月6日,據中國航天科技集團訊息,新一代載人飛船試驗船姿態穩定,供電、測控鏈路等均正常,整船狀態良好,在大橢圓軌道上正常飛行。後續按照計畫還將實施3次軌道提升,並最終於遠地點制動後再入返回預定落區。
2020年5月7日據央視網報導,新一代載人飛船試驗船搭上搭載了一台中國自主研製的“複合材料空間3D列印系統”,科研人員將這台“3D印表機”安裝在了試驗船返回艙之中,飛行期間該系統自主完成了連續纖維增強複合材料的樣件列印,並驗證了微重力環境下複合材料3D列印的科學實驗目標。
2020年5月8日,擔負試驗船返回艙搜尋回收任務的東風著陸場各系統制定60多種航天搜尋處置預案,靜候新一代載人飛船試驗船返回。

成功著陸

2020年5月8日13時49分,中國新一代載人飛船試驗船返回艙在東風著陸場預定區域成功著陸,試驗取得圓滿成功。
前期試驗照片前期試驗照片
12時21分,北京航天飛行控制中心控制試驗船完成返回制動,進入返回軌道。13時33分,服龍廈戒務艙與返回艙成功分離。13時49分,試驗船返回艙安全著陸。搜救分隊第一時間發現目標併到達著陸現場開展處置,經現場確認,艙體結構完好。
試驗船於5月5日18時,從文昌航天發射場發射升空,在軌飛行2天19小時,完成了多項空間科學實驗和技術試驗,驗證了新一代載人飛船高速再入返回防熱、控制、群傘回收及部分重複使用等關鍵技術。

七大技術

1.首次採用的國際上推力最大的單組元無毒發動機成功完成首秀。
該發動機使用的HAN 推進劑具有無毒、無污染、低冰點、密度大、比沖高和使用維護成本低等優點,後續將全面替代現有推進劑,進一步提高航天員的安全性。
群傘減速模擬圖群傘減速模擬圖
2.首次採用的國內目前空間飛行器用的最大容積表面張力貯箱表現完美。
這一貯箱採用鋁合金內襯+複合材料纏繞結構,裝載量更多,能為試驗船提供更大的軌道機動能力。在軌飛行期間,試驗船輕鬆完成了多次變軌,進入了大橢圓軌道,為大再入角高速再入返回創造了充分條和付市件。
3.更加全面的綜合電子系統不負所托。
任務過程中,該系統出色完成了整船匯流排管理、時間系統管理、數據存儲、觸點信號處理,以及熱控管理等功能,讓飛船的運行更高效。
4.更加智慧型的自主軌控技術發揮出色。
在軌運行期間,姿控章企重發動機進行姿態控制,保持了三軸對地姿態以及變軌和制動期間的姿態穩定性;軌控發動機實現多次變軌,並成功執行返回制動,精準操控著試驗船完成太空飛行。
5.首次採用的新型防熱結構與材料經受考驗。
整個防熱結構在重量同比降低超過立立頁30%的基礎上,保持了極高的防熱效率。採用的新型輕質防熱材料不僅承受住了再入返回過程中上千度的高溫燒蝕,守護了返回艙的安全。而且防熱結構首次採用可拆卸更換設計,能夠有效提高可重複使用率。返回後只需進行一次“體檢”,更換一套新的防熱結構,返回艙就又能投入下一次任務。
6.首次採用的群傘氣動減速和氣囊著陸緩衝技術護航回家路。
返回艙進入大氣層,到達指定高度後,2具減速傘和3 具主傘依次打開,成功將返回艙的速度從“飛機飛行速度”降為“汽車市區行駛速度”;落地之前,6個氣囊充氣打開,幫助艙體平穩“軟著陸”,最大程度保證了返回艙的安全、完整回收。
7.量身定製的在軌數據獲取系統為未來研製提供科學支撐。
任務期間,該系統通過多種感測微厚您棕器網路,獲取了船箭分離衝擊載荷,以及運載發射、在軌飛行和返回著陸過程的載荷環境;通過測量返回艙大底和側壁表面特徵點的壓力和溫度,獲取了返回艙高速再入過程的氣動力和熱特性參數。這些寶貴數據都將為新飛船後繼型號研製最佳化提供重要參考。
該發動機使用的HAN 推進劑具有無毒、無污染、低冰點、密度大、比沖高和使用維護成本低等優點,後續將全面替代現有推進劑,進一步提高航天員的安全性。
群傘減速模擬圖群傘減速模擬圖
2.首次採用的國內目前空間飛行器用的最大容積表面張力貯箱表現完美。
這一貯箱採用鋁合金內襯+複合材料纏繞結構,裝載量更多,能為試驗船提供更大的軌道機動能力。在軌飛行期間,試驗船輕鬆完成了多次變軌,進入了大橢圓軌道,為大再入角高速再入返回創造了充分條件。
3.更加全面的綜合電子系統不負所托。
任務過程中,該系統出色完成了整船匯流排管理、時間系統管理、數據存儲、觸點信號處理,以及熱控管理等功能,讓飛船的運行更高效。
4.更加智慧型的自主軌控技術發揮出色。
在軌運行期間,姿控發動機進行姿態控制,保持了三軸對地姿態以及變軌和制動期間的姿態穩定性;軌控發動機實現多次變軌,並成功執行返回制動,精準操控著試驗船完成太空飛行。
5.首次採用的新型防熱結構與材料經受考驗。
整個防熱結構在重量同比降低超過30%的基礎上,保持了極高的防熱效率。採用的新型輕質防熱材料不僅承受住了再入返回過程中上千度的高溫燒蝕,守護了返回艙的安全。而且防熱結構首次採用可拆卸更換設計,能夠有效提高可重複使用率。返回後只需進行一次“體檢”,更換一套新的防熱結構,返回艙就又能投入下一次任務。
6.首次採用的群傘氣動減速和氣囊著陸緩衝技術護航回家路。
返回艙進入大氣層,到達指定高度後,2具減速傘和3 具主傘依次打開,成功將返回艙的速度從“飛機飛行速度”降為“汽車市區行駛速度”;落地之前,6個氣囊充氣打開,幫助艙體平穩“軟著陸”,最大程度保證了返回艙的安全、完整回收。
7.量身定製的在軌數據獲取系統為未來研製提供科學支撐。
任務期間,該系統通過多種感測器網路,獲取了船箭分離衝擊載荷,以及運載發射、在軌飛行和返回著陸過程的載荷環境;通過測量返回艙大底和側壁表面特徵點的壓力和溫度,獲取了返回艙高速再入過程的氣動力和熱特性參數。這些寶貴數據都將為新飛船後繼型號研製最佳化提供重要參考。

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