多用途飛船縮比返回艙成功着陸 長征七號首飛任務目標全部實現
據新華社6月26日消息稱，6月25日晚8時22分，我國全新研製的長征七號運載火箭，在新建的海南文昌航天發射場發射升空，成功將載荷送入預定軌道。
今日15時41分，長征七號運載火箭搭載的多用途飛船縮比返回艙在巴丹吉林沙漠腹地的東風着陸場西南戈壁灘成功着陸。空中搜索分隊正在對返回艙進行處置回收。
多用途飛船縮比返回艙高約2.3米，最大外徑2.6米，總質量約2600千克，於6月25日和遠征1A上面級一起從海南文昌航天發射場，由長征七號運載火箭發射升空，在軌飛行時間約20小時，主要用於獲取返回艙飛行氣動力和氣動熱數據，驗證可拆卸防熱結構設計、新型輕量化金屬材料製造等關鍵技術，並開展黑障通信技術試驗。
15時41分，多用途飛船縮比返回艙利用傘降系統成功着陸，外觀良好，狀態正常。
中國載人航天工程相關負責人表示，多用途飛船縮比返回艙的成功回收，為後續新型載人飛船的論證設計和關鍵技術攻關奠定了重要基礎，標誌着我國長征七號運載火箭首飛任務既定目標全部實現。
與此同時，着陸場系統副總設計師卞韓城26日在接受記者採訪時表示，“與以往的飛船返回相比，長征七號運載火箭搭載的多用途飛船縮比返回艙返回過程亮點頻頻，精彩不斷。”並介紹了返回艙着陸過程中的四大看點。
看點一：返回艙首次以彈道方式返回
在飛船返回階段，返回艙首次以彈道方式返回——在長征七號上面級和返回艙組合體分離後，指揮控制中心不對返回艙進行控制，返回艙依靠分離時的速度和姿態返回着陸。
“這與我們發射任務的試驗目的有關。”卞韓城説，這次發射就是驗證返回艙的氣動外形設計，獲取返回再入過程中返回艙的氣動力和氣動熱特性等試驗數據，為我國新一代多用途飛船的論證設計和後續關鍵技術攻關提供支持。
“這就需要我們設計一些不同狀態特別是複雜條件的試驗環境以獲取更為全面的數據。”卞韓城説：“以彈道方式返回就可以獲取返回艙在不受地面指揮控制中心控制的條件下的相關參數，對於實現我們的試驗目的起到積極作用。”
看點二：着陸點首次瞄準在沙漠
以往的飛船返回點大多是較為平整陸地、海上。這次把返回艙着陸點瞄準在沙漠在載人航天工程歷史上還屬首次。“這樣做的目的同樣是為了獲取返回艙更全面的試驗數據。”卞韓城説。
這次設定着陸的沙漠是位於內蒙古西部的巴丹吉林沙漠，其地形複雜多樣，有沙山、沙梁、湖泊等。這對於獲取試驗數據的實踐意義非常大。
此外，在沙漠裏進行搜索回收，對空中和地面搜索回收分隊是一次極大的考驗，比如，直升機如何降落、車輛如何行駛、如何通過沙梁沙山、如何實施返回艙回收等，這些都需要搜索回收力量努力攻關解決。“從另一方面看，這也鍛鍊了隊伍，提高了隊員在惡劣環境下完成任務的能力。”卞韓城説。
卞韓城説，從工程建設和任務實施角度看，選擇在沙漠着陸還有諸多優勢：沙漠基本為無人區，回收難度雖然大一些，但安全隱患相對較小。由於沙土較軟，對返回艙損害較小；多一些落區選擇，有利於飛船、衞星的應急返回。
看點三：三道“接力棒”確保返回艙着陸“全程透明”
長征七號搭載的多用途飛船縮比返回艙作為新一代多用途飛船返回艙模型，在完成氣動外形數據採集之後，首次以彈道式返回東風着陸場。在2萬多平方公里的沙漠戈壁，怎樣才能實時監測、快速回收返回艙？酒泉衞星發射中心研究員卞韓城告訴記者，返回艙着落監測就像一場長跑接力賽，需要傳好4道接力棒。
第一棒：返回艙進入距地面100公里的高空後，在着陸軌道附近的多個雷達和光學觀測站開始啓動，這些測量設備從新疆阿克塞到內蒙古阿拉騰，延綿近幾千公里，主要負責返回軌道測量和返回景象拍攝。
第二棒：隨着返回艙不斷下降，測量通信分隊將觀測數據發送給空中待命的運八飛機，繼續對返回艙進行接力式跟蹤。返回艙下降至距地面10公里高度時打開主傘，信標機發出信號。此時，飛機上的定向儀對返回艙信號進行搜索獲取返回艙座標，同時將數據傳回北京指揮控制中心。
第三棒：直升機搜索分隊在接收到北京指揮控制中心傳來的返回艙預報落點後，指揮直升機引導3架直升機佈陣展開搜救，從不同的方向向返回艙着陸點快速推進，同時引導地面搜索分隊趕赴着陸點。
看點四：沙漠應急停機坪確保直升機起降
返回艙運出沙漠最便捷的方式是直升機吊運。但在實際演練中發現，直升機在沙漠中吊運返回艙需要較長時間的低空穩定懸停，期間陣風、揚沙、發動機過載等問題隨時都有可能發生，具有較大安全隱患。如果能讓直升機在沙漠中着陸，搜索回收人員就可以從容地將返回艙拖掛到直升機。
如何在沙漠中搭建一個合適的着陸平台成為一個難題。搜索隊員經過多次實驗後找到了“獨門秘笈”：用16塊加厚帆布拼成一個1600平方米的應急簡易停機坪，同時就地取材，把沙子裝袋固定帆布。一個穩定而適合直升機着陸的停機坪就建成了。
卞韓城説，使用這種方法既有效解決了直升機降落問題，同時還節省了成本。“整個應急停機坪的成本只有2萬元，而一個普通停機坪建設費用動輒數十萬元。”
正在處理返回艙
“小黃帽”
部分設備無法播放視頻請點擊這裏觀看
為了讓多用途飛船返回艙安全着陸，航天科研人員們這次為返回艙戴上了一頂全新打造的“小黃帽”。別小看這頂“小黃帽”，它不但跑得比聲音還快，而且還可以矯正多用途飛船返回艙的飛行姿態，是安全返回路上的重要一環。
“小黃帽”全稱為“超音速穩定傘”，是中國航天科技集團第五研究院508所為我國飛船主降落傘系統配備的首頂超音速傘。與神舟飛船返回艙主傘慣用的紅白相間圖案不同，超音速穩定傘是通體的黃色。
中國航天科技集團第五研究院508所的科研人員介紹，多用途飛船返回艙像一個頭部窄巧、底部敦實的“不倒翁”。在再入飛行過程中，返回艙將採取大底朝前、小頭朝後的“仰卧”姿態，安裝在頭頂的主降落傘系統會順勢迎風開傘。但返回實驗艙的氣動外形是未經在軌飛行試驗驗證的全新設計，在再入飛行中有可能會出現小頭朝前、大頭朝後的“俯衝”姿態。一旦返回艙逆風而行，主降落傘系統將無法順利工作。
正是考慮到這一點，科研人員在主傘艙旁邊安裝了“小黃帽”。如返回艙出現“掉頭”現象，“小黃帽”可憑藉風力矯正返回艙的飛行姿態，從而保障主降落傘的正常工作。
科研人員介紹，“小黃帽”充氣張開後呈半球形，用長達20米的細長連接帶拖曳着多用途飛船返回艙。神舟飛船、嫦娥五號試驗飛行器使用的航天器降落傘一般都是在亞音速條件下打開。從大氣層外返回地球，並在超過1馬赫的超音速條件下開傘飛行，“小黃帽”是頭一個。因此它要應對更加惡劣的環境，如劇烈震顫、反覆充氣以及空氣摩擦產生的高温等。
為了幫助“小黃帽”應對重重考驗，研製過程中，科研人員在傘形選擇優化、材料特性研究、主要承力件結構設計等方面開展了大量的仿真計算，並經過風洞試驗、高塔投放試驗、結構強度試驗等實驗驗證，最終確定了“小黃帽”的技術狀態。
據介紹，目前在我國航天系統裏，“小黃帽”和它的朋友們已達數十種不同類型，包括平面圓傘、十字形傘、導向面傘等各類傘形，併成功應用於探空火箭回收、返回式衞星迴收、載人飛船回收等領域。其中最大的降落傘主傘傘衣攤開後相當於3個籃球場大小，傘繩拼接為一根後將長達4.4公里；最小的傘面積不超過0.1平方米，包裝後體積不超過一本新華字典大小。
觀察者網綜合