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新飞船+新火箭 中国航天迈向“四月突破”

浏览:118 发表时间:2020-05-16 09:46:37

  中国新一代载人飞船返回舱按比例缩小模型亮相珠海航展。

  长征五号B运载火箭雄姿。

  本文配图均由中国载人航天工程办公室提供

  最美人间四月天,春光不负赶路人。在充满无限希望的明媚春天里,一路风雨兼程的中国航天人正奋力实现新的突破。根据计划,中国新一代载人飞船试验船将于4月下旬在海南文昌航天发射场择机发射升空,而执行此次飞行任务的是在长征五号运载火箭基础上改进研制的长征五号B遥一运载火箭。

  目前,飞船的测试工作和火箭发射前各项准备工作在文昌航天发射场按计划有序推进。在抗击疫情的特殊时期,投入此项发射任务的各团队全面落实疫情防控的要求,力争圆满完成各项任务。

  “神舟”“天舟”:经典品牌功勋卓著

  提起中国的宇宙飞船,很多人第一时间想到的可能是“神舟”和“天舟”。是的,它们经过多年磨砺,已经成为享誉世界的中国载人飞船和货运飞船的两大品牌,为中国航天事业立下汗马功劳。

  “神舟”开始成为家喻户晓的名字是在2003年10月,杨利伟乘神舟五号飞船进入太空,成功实现了中国首次载人空间飞行,这是中国载人航天工程继1992年开始实施、1999年神舟一号飞船成功发射后取得具有里程碑意义的重大成就。

  “神舟”一路见证中国载人航天的成长历程,接连实现从无人试验飞船到载人飞船和宇航员出舱,从单人短暂太空飞行到多人太空工作生活超过30天,使中国掌握了手动和自动空间交会对接技术,成为第三个具备独立载人航天能力的国家。

  “神舟”最近一次飞天是在2016年。当年11月18日13时59分,在完成长达33天的载人飞行后,神舟十一号飞船返回舱顺利着陆,标志着中国载人航天工程空间实验室阶段任务取得具有决定性意义的重要成果。

  2017年4月20日,天舟货运飞船首次飞天,试验并完成了与天宫二号空间实验室3次自动空间交会对接,并成功对其进行了3次推进剂在轨补加,实现了推进剂在轨补加技术突破。此外,“天舟”还突破了再生式环控生保技术等关键技术,为空间站建造奠定基础。

  新飞船:大容量、多用途、可重复

  有了“神舟”“天舟”为何还要研发新一代飞船呢?换句话说,新一代飞船与“前辈”相比,“新”在哪儿呢?回答好这个问题,我们要抓住3个关键词,即大容量、多用途、可重复。

  新飞船外观和结构更简洁,从“神舟”由返回舱、服务舱和轨道舱的3舱结构,改为倒锥形大直径返回舱加服务舱两舱结构,起飞重量却大幅提升到20吨级,大大超过多款“神舟”约8吨的起飞重量,其搭载能力据报道可从“神舟”最多3人提升至6-7人。

  新飞船是名副其实“多面手”。与“神舟”“天舟”客货分流不同,它天地往返运输时客货“兼营”,还能混合运输。比如,可以在搭乘3名航天员的同时搭载约500公斤的货物。此外,与“天舟”只能给空间站上货相比,新飞船还可将货物从空间站带回地球,而这种“双向”物流的能力对于未来空间站开展实验无疑极为重要。

  从肩负的使命看,新飞船统筹近地空间站运营和后续载人月球探测等任务,可谓“打通”了中国“空间站计划”和“登月计划”。正是根据其具体任务不同,有业内专家推测,新飞船将分为服务空间站建设和载人登月的两款子型号。

  新飞船注重航天成本控制,返回舱外层防热材料不再采用和飞船整体一体的设计,改用可拆卸的模式,在飞行完成后方便更换,再加上采用“群伞+气囊”着陆方式,可以更好地保护飞船本身不受损坏,保障飞船的重复使用。据了解,新飞船研制团队目标是力争实现返回舱可重复使用10次,从而降低飞船使用成本和载人航天的运营成本。

  即将实施的航天任务被定为一次试验飞行,根据航天科技五院新一代载人飞船试验船总体主任设计师杨庆介绍,此次任务旨在验证新飞船再入返回控制、防热以及回收等一系列技术。新飞船的相关试验实际上早已开始。2016年6月,新飞船的缩比返回舱就曾搭载长征七号开展了相关试验。2018年4月,新飞船回收着陆系统减速伞强度空投试验取得成功。

  新火箭:大推力支撑行稳致远

  即将迎来的发射任务之所以备受瞩目,不仅在于搭载的是“明星”航天器即新一代载人飞船试验船,还在于托举其一飞冲天的“大力士”长征五号B遥一运载火箭。目前,相关照片显示,它已经组装完毕并在文昌发射场的塔架上就位,巍然屹立的雄姿呈现在人们面前。特别引人关注的是,长征五号B遥一火箭不仅有直径5米的芯一级主箭体,还捆绑有4个直径达3.35米的助推器,箭体总长达53.7米,这种结构使其成为中国目前近地轨道运载能力最大的运载火箭,起飞质量约850吨,近地轨道运载能力大于22吨。

  长征五号B火箭是目前长征五号系列运载火箭家族两大成员之一,是在长征五号运载火箭基础上改进研制的新型运载火箭,可谓新火箭中的新来者,此次飞行是该火箭的首秀。然而,作为中国载人航天的主力火箭,长征五号系列运载火箭走过了一段非常不平凡的历程。上世纪八十年代,国家高技术研究发展计划即“863计划”就将“大型运载火箭和天地往返运输系统”列为主题之一。2006年,一次性大型低温液体捆绑式运载火箭开始立项研制 。10年后,长征五号在中国文昌航天发射场首飞成功。然而,在执行第二次发射任务时失利。经过认真反思和查找,问题被找到并解决,2019年12月27日,长征五号复飞成功,打了个漂亮的“翻身仗”。

  即将执行的发射任务是长征五号系列运载火箭复飞成功后的首秀,也是长征五号B火箭第一次发射,将进一步考验其性能。根据计划,2020年,长征五号系列运载火箭将执行多次任务,除此之外,长征五号还将发射火星探测器和嫦娥五号月球探测器,这些都是中国航天本年度的重头戏。


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