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科技報導

專訪張柏楠總師,詳解新一代載人飛船試驗船



2020年5月8日13時49分,由中國航天科技集團有限公司五院抓總研製的我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。試驗船返回艙的平安歸來標誌著我國空間站階段飛行任務首戰告捷。5月10日,央視《面對面》節目專訪了中國載人航天工程飛船系統總設計師、航天科技集團五院新一代載人飛船試驗船項目負責人張柏楠。

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“落點精度達到10.8環”

在軌飛行時,新飛船試驗船完成了我國首次太空3D打印實驗、“千兆級局域網”試驗等多項空間科學實驗和技術試驗。 5月8日中午,在三朵巨大紅白“繖花”的拖曳下,試驗船返回艙成功著陸,為它歷時約2天19小時的太空之旅畫上了圓滿的句號。

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張柏楠介紹,這次長征五號B運載火箭發射新飛船試驗船任務的第一個目的,是驗證長五B火箭的性能。從實際飛行情況來看,此次火箭發射入軌精度非常高,打得好,這樣後續飛船系統自主控制、返回才能夠在這基礎上進一步提高精度。 “這次返回艙的落點精度非常好,現場有人說可能是10.8環,應該說是滿分,非常漂亮。 ”

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我國新飛船試驗船返回艙的重量比神舟飛船大了一倍,所以回收著陸的要求也就更高。神舟飛船的降落傘已經幾乎是世界上最大的降落傘了,靠一個降落傘擴大面積是不能滿足要求的,所以這一次研製隊伍選用群傘,有三頂主傘

張柏楠說:“通過試驗考核,群傘減速回收取得了圓滿的成功。雖然著陸場的氣象條件並不是特別好,水平風速比較大,但返回艙就像體操運動員那樣穩穩站住,這樣結構和艙內的設備都得到了完好的保護。 ”

“我們防熱材料的設計

應該已經超過了美國”

新一代載人飛船是面向我國近地空間站運營、載人月球探測等任務需求而論證的新一代天地往返運輸飛行器。為了能在一次任務中驗證更多新技術、新材料,試驗船研製團隊創造了中國載人航天器領域的多個首次

在此次任務中,首次採用了新型輕質耐燒蝕的碳基防熱材料,首次採用國際上推力最大的新型單組元無毒推進系統,首次採用群傘氣動減速和氣囊著陸緩衝技術等等。

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張柏楠介紹,新飛船返回艙耐受的熱流要比神舟飛船大得多,達到兩倍甚至三倍以上。作為可能執行載人登月任務的飛船,一方面它的防熱性能非常好;另一方面為了能夠到達月球的軌道,還要求它的重量特別

新飛船試驗船從材料到結構都是我國自主研製的。 “我們原先搞過一代防熱材料,那個材料試驗也成了,但不夠理想,大家覺得離目標還有距離。”張柏楠回憶,當時的方案還有點跟國外類似的影子,後來研製團隊對整個方案作了較大的修改,“大家也是一股勁兒,不然覺得老跟別人學,要做就做自己的。可以這麼說,我們防熱材料的設計應該已經超過了美國。”

從無到有得益於

中國製造能力的大幅提高

早在2010年前後,中國載人航天就提出了適用多任務的新一代載人飛船總體方案的概念,立項之後,2017年試驗船研製全面啟動,到2019年12月,試驗船項目團隊突破大量關鍵技術,從無到有打造出了這艘開拓新“天路”的新飛船試驗船。

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張柏楠說,美國獵戶座飛船、龍飛船起步早,用的時間也長。我國新飛船試驗船項目起步雖晚,但跟以前研製神舟飛船相比,確實感覺到我國製造能力的大幅提高。

“從圖紙下廠到最後製造,非常、非常精準,能夠一次完成,技術水平應該屬於國際先進或者國際領先的。以前感覺咱們國家機床設備有點‘傻大黑粗’,但是近些年,中國製造越來越漂亮,越來越時尚了。不僅僅是我們新一代飛船,咱們國家很多航天器的成功研製,都得益於中國製造能力的提高。我相信不久的將來,中國新一代飛船真正實現了載人飛行,它的綜合性能應該是國際先進甚至是領先的。 ”