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探月飛行試驗器返回器交付並開艙:試驗結果比預計好
2014年11月04日 07:51:40 作者:人民日報 來源:人民日報 字號 打印 關閉

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這次任務的圓滿成功,標誌著探月工程三期無人自動採樣返回任務取得突破性進展,大幅提升了我國對高速條件下高空稀薄大氣的氣動力等技術機理的認識,積累了高速近外層大氣飛行工程經驗,帶動了新材料的研製和航太裝備設計方法的創新。

11月2日9時,探月工程三期再入返回飛行試驗任務返回器在航太科技集團五院舉行交付儀式,隨後完成開艙。記者在現場看到,隨著紅色幕布徐徐垂下,經歷了完美月地往返的飛行試驗器返回器展現在眾人面前。來自工程總體、飛行試驗器系統和測控與回收系統的代表在交接儀式上鄭重簽署交接書。

中國探月工程總指揮、國家國防科技工業局局長許達哲表示,此次任務的圓滿成功,標誌著探月工程三期無人自動採樣返回任務取得突破性進展,大幅提升了我國對高速條件下高空稀薄大氣的氣動力、氣動熱、熱防護、制導導航與控制等技術機理的認識水準,提高了高速再入、稀薄大氣條件下的數學模型、物理模型精度,積累了高速近外層大氣飛行工程經驗,帶動了新材料的研製和航太裝備設計方法的創新。

返回器按照預定曲線、預定程式飛行,落入預定區內

再入返回飛行試驗器是在今年10月24日淩晨2時成功發射,10月28日淩晨3時多到達距離月面1.2萬公里的近月點。此後,經過8天4小時42分鐘的太空飛行,再入返回飛行試驗器返回器于北京時間11月1日6時42分在內蒙古四子王旗預定區域順利著陸,探月工程三期再入返回飛行試驗獲得圓滿成功。當日15時許,再入返回飛行試驗器返回器搭乘專機安全抵達北京。

探月工程三期探測器系統總指揮兼總設計師、航太科技集團五院楊孟飛在現場接受採訪時表示,返回器按照預定曲線、預定程式飛行,落入預定區內,表明再入返回試驗任務達到目的。

楊孟飛表示,返回器結構完整、外形正常,燒蝕區域與預計一致。後續將主要展開兩項任務,一是全面分析評估返回器帶回的試驗數據,二是繼續實施服務艙的拓展試驗。

“從現在初步分析來講,所有的結果比我們預計的都要好。”楊孟飛說。“首先,我們原來很大的一個擔心是返回器表面因為燒蝕會形成‘臺階’,也就是說由於用的材料不一樣,燒得不均衡的話就會在交界面造成高低不平的狀況。但這次幾乎沒有明顯的臺階曲線。其次是燒蝕的後退量(也就是材料的消耗)比我們原先預估的數值要少。第三是服務艙消耗的原料比原來預計的要少。之所以會這樣,一方面是運載火箭打得比較精準,另一方面是我們飛行器姿態控制精確。”

器體表面採用了7種全新材料

據航太科技集團五院飛行試驗器系統副總設計師張伍介紹,此次飛行試驗獲取的數據主要通過兩種渠道,外測和內測。“外測就是經過地面測站測出的數據;內測是飛行器內部載入的一些感測器所測量的數據。這些數據都存儲在一個叫安全數據記錄器的設備裏,它抗衝擊,耐燒蝕,掉進海裏也沒問題,跟飛機上的黑匣子很像。”

從返回器表面來看,一面呈現燒灼,一面基本正常,甚至還殘留一些白漆。

“能夠呈現目前的效果,主要是因為我們在器體表面採用了7種全新的材料。應該說這種材料體系並不是全新的,其實在神舟和返回式衛星上都用過。但這次我們是在配比上稍微有一些調整,這樣就會有一些新的特點呈現出來。”航太科技集團公司五院飛行試驗器副總師彭兢說。

此外,像在飛行器上採用多種材料的這種設計在我國航太史上也是第一次,以前一般都是採用同一種材料。

楊孟飛說:“這種設計主要是根據我們探月三期任務的需要。這次對飛行器重量的要求非常苛刻,那麼針對這種情況,我們就需要更加細緻的設計。比如,在飛行器的迎風面和背風面採用不同材料。採用全新的材料主要是為了減輕比重,把密度降低。”

楊孟飛介紹,再入返回飛行試驗器服務艙與返回器在距地面高約5000公里處正常分離。分離後,服務艙的主要任務是通過修正,再返回到月球軌道,繼續繞月飛行,做一些與探月工程三期相關的試驗。“服務艙在月球軌道工作多長時間主要根據我們工程的需求來決定,目前它的燃料非常充足。”他說。

 

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