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中国载人登月迈出关键步伐:长征十号与梦舟飞船试验创多项首次

   时间:2026-02-12 11:48:13 来源:快讯编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

我国载人航天领域迎来重大突破!在文昌航天发射场,长征十号运载火箭系统低空演示验证与梦舟载人飞船系统最大动压逃逸飞行试验圆满完成。此次试验意义非凡,是继长征十号运载火箭系留点火、梦舟载人飞船零高度逃逸飞行、揽月着陆器着陆起飞综合验证等一系列试验后,又一项关键的研制性飞行试验,标志着我国载人月球探测工程研制工作迈向了新的重要阶段。

此次试验亮点纷呈,涉及新型号火箭、新型号飞船、新发射工位以及火箭和飞船海上回收新任务等。参与试验的火箭和飞船均处于初样状态,火箭采用芯一级单级构型,前期已完成两次系留点火试验;飞船返回舱也进行了零高度逃逸飞行试验。为确保试验顺利进行,相关参试产品依据可重复使用要求和流程完成适应性改造,文昌航天发射场采用边建设边使用的策略克服重重困难,着陆场系统围绕飞船返回舱首次海上溅落回收技术难点开展针对性训练和演练。

试验当日,上午11时,地面试验指挥中心下达点火指令,火箭点火升空。当到达飞船最大动压逃逸条件时,飞船接收火箭发出的逃逸指令,成功实施分离逃逸。随后,火箭一级箭体和飞船返回舱按程序受控溅落于预定海域。12时20分,海上搜救分队顺利完成返回舱搜索回收任务。

此次试验创造了多个“首次”。长征十号运载火箭首次在初样状态下进行点火飞行;首次开展飞船最大动压逃逸试验;首次实现载人飞船返回舱和火箭一级箭体海上溅落;文昌航天发射场新建发射工位首次执行点火飞行试验任务。通过此次试验,成功验证了火箭一级上升段与回收段飞行、飞船最大动压逃逸与回收的功能性能,以及工程各系统相关接口的匹配性。

长征十号运载火箭是我国为载人登月任务专门研制的新一代载人运载火箭。它采用三级半构型,最大高度约90米,起飞推力约2700吨,是目前国内最大的运载火箭,也是国内唯一能将载人飞船和着陆器送至奔月轨道的火箭。本次试验针对长征十号的芯一级开展低空飞行演示验证。

中国航天科技集团技术专家朱平平介绍,尽管此次任务名为“低空飞行试验”,但技术难度和飞行高度远超“低”的概念。本次试验中,仅有长征十号火箭的芯一级与梦舟飞船配合飞行,可芯一级的最大飞行高度突破卡门线(100公里),达到105公里,进入近太空环境,面临更复杂的气动和热环境考验。

此次任务的飞行剖面是我国航天史上最为复杂的。火箭芯一级在国际上首次实现“上升段最大动压逃逸”与“返回剖面”的结合飞行,这种“上升—返回”一体化验证,是对火箭系统全局控制能力的极限测试,在国际航天领域尚无先例。国际上,火箭完成最大动压逃逸分离后通常不再继续飞行,而此次任务中,火箭芯一级在将飞船送到最大动压点后仍继续飞行并完成返回任务,将多个任务剖面结合在一起开展飞行试验。

为应对复杂的飞行剖面,火箭研制团队攻克多项关键技术。为火箭配备“智慧大脑”,可实时评估发动机等关键设备在起飞段的健康状态。长征十号火箭芯一级在上升段通过发动机推力精确调节,满足飞船最大动压试验条件,为后续任务积累关键数据。火箭芯一级的发动机还进行高空二次启动与悬停点火试验,返回段需完成两次发动机再启动,这对发动机可靠性、燃料管理及点火时序控制提出极高要求。

长征十号火箭芯一级达到预定关机点高度和速度后发动机关机,转入返回段飞行。这一阶段试验箭体任务剖面复杂,需在短时间内完成滑行调姿、动力减速、气动减速、着陆等一系列高精度动作。在着陆阶段,火箭芯一级在距离海平面约3公里高度再次点燃发动机,进行最后着陆前的精确位置和姿态调整,在距离海平面约5米高度悬停于海面,最后发动机关机溅落于海面。针对此次返回试验面临的国内最大热流和动压挑战,研制团队优化箭体热防护材料及结构布局,确保返回段箭体在高温、高压环境下的稳定性,后续会重新评估火箭是否具备下次飞行能力,为重复使用积累数据。

此次任务中,长征十号火箭芯一级还开展“网系回收模式”试验。区别于传统着陆腿回收,考虑到首次试验风险控制,火箭在回收船旁200米的海平面预制模拟落点着陆,通过箭船信息交互驱动回收平台模拟捕合动作,评估火箭与回收系统的匹配度,为后续实际回收积累经验。

2月11日上午,梦舟飞船随长征十号火箭芯一级点火升空后,火箭上升至距离海平面约11公里高度时达到最大动压工况,并向梦舟飞船发出逃逸信号。飞船逃逸系统迅速响应,依次完成服务舱和返回舱分离、发动机点火、姿态调整、逃逸塔和返回舱分离等关键动作,返回舱下降到8公里高度时降落伞顺利展开,最终安全着陆于预定海域,我国首次最大动压逃逸飞行试验取得圆满成功。

中国航天科技集团技术专家邓凯文介绍,火箭发射上升过程中的“最大动压点”,是火箭发射过程中承受气流压力最大的时刻。此时飞船处在气流冲击最猛烈的极端环境中,面临超音速气流扰动、姿态失控等多重风险,且逃逸决策与执行的时间窗口很短,对逃逸系统的响应速度和可靠性要求极高。最大动压逃逸飞行试验模拟的正是火箭上升至海拔约11公里的最大动压点处遭遇突发状况时,飞船克服恶劣气动环境条件实现逃逸安全和航天员救生。

作为梦舟飞船与长征十号运载火箭的首次联合飞行,本次试验工况复杂,难度大、状态新、风险高,面临飞船舱段安全分离、上升段全程逃逸、高动压条件下的逃逸飞行控制等技术难点,对可靠性要求极高。其中,舱段安全分离是首要难题,与正式飞行任务火箭先关机、飞船后逃逸不同,此次试验中飞船逃逸飞行器需在火箭不关机、初始高动压、大角速度等条件下快速完成服务舱和返回舱分离,对分离可靠性、安全性要求极高。研制团队深入分析识别逃逸内外扰动特性,完成十万级打靶仿真与多轮风洞试验,确保分离控制系统安全可靠。

上升段全程逃逸是另一个难题,此次试验要求飞船对全程逃逸救生程序进行实飞验证,飞船要在发射上升段具备任意时刻实施逃逸的能力。研制团队创新设计覆盖低空、中空、高空的全场景逃逸模式,并通过多轮弹道打靶仿真适配各类飞行偏差,实现发射上升段全程逃逸救生。针对高动压逃逸飞行控制难题,研制团队采用大推力固体姿控发动机与返回舱发动机复合控制方案,制导、导航与控制分系统突破逃逸弹道指向制导、复杂动力学特征飞行器稳定控制等关键技术,回收着陆分系统进一步验证群伞系统等关键产品的可靠性。

此前,我国于1998年成功实施神舟飞船首次零高度逃逸飞行试验,为载人航天积累了宝贵经验,但在最大动压这一极端工况的逃逸验证领域长期存在技术空白。此次试验实现了多个“首次”,包括首次组织实施飞船系统上升段全流程逃逸飞行试验、首次完成逃逸后落海及海上回收试验、首次在文昌发射场开展梦舟飞船全流程总装测试。这些突破填补了我国在载人飞船高动压逃逸验证的技术空白,为载人月球探测工程筑牢了关键技术根基。

 
 
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