在第十三屆華夏國際宇航航天展覽會(珠中國人民解放軍海軍航空兵展)上,華夏宇航局展出了月壤積聚罐,這是嫦娥五號歸來器帶回月球樣品的積聚罐。嫦娥五號歸來器工作的勝利,離不開接收體例的奉獻。不日,公布在期刊《空間科學與本領》(Space:Science &Technology)上的輿論《航天五院508所黃偉總師共青團和少先隊:嫦娥五號歸來器接收體例的安排與實行》(Design and Realization of Recovery System of Chang’e-5 Reentry Spacecraft),引見了嫦娥五號歸來器接收體例的本領要乞降控制,接收體例的安排進程,大地傘艙蓋彈射考查、空中投送考查和遨游考查等安排構造的考證考查。截止表白,嫦娥五號歸來器運轉杰出的接收體例不妨實行華夏首個月球采集樣品工作。
《空間科學與本領》(Space:Science &Technology )是北京理工科大學(BIT)、華夏空間本領接洽院(CAST)和美利堅合眾國科學激動會(AAAS)/ Science共通制造的歸納性高程度國際化英文高科技期刊,沿用盛開獲得(OPEN ACCESS,OA)平臺出書,該刊是美利堅合眾國科學激動會(AAAS)自1880年創(chuàng)造Science期刊此后的第一本航天范圍的搭檔期刊。該刊由產業(yè)和消息化部主管,美利堅合眾國科學激動會(AAAS)和北京理工科大學出書社共同出書刊行。
新式接收體例需品質輕、真實性高、情況符合性高
該輿論表露,2020年12月17日,在下降傘的效率下,帶領月壤樣品的嫦娥五號歸來器安定降落。與歸來式衛(wèi)星、載人航天器或其余近地軌跡航天器接收體例的歸來和再入進程比擬,嫦娥五號歸來器具備更多的特出之處。比方歸來器以約11千米/秒的速率加入地球大氣層(逼近第二世界速率),其再入速率遠超我國歸來式衛(wèi)星或神舟載人飛船等其余可歸來航天器;歸來器體積小、分量輕,對品質個性擺設的精度訴求極高;接收體例的總品質和體積特殊有限。所以,嫦娥五號的新式接收體例需滿意品質輕、真實性高、情況符合性高檔訴求。
但鑒于運轉情況、真實性和安定性商量,接收體例的安排面對諸多要乞降控制。比方降落總重為310公斤且有下降傘扶助的情景下,歸來器在高程1千米的降落地區(qū)筆直下降速率不勝過13米/秒;開傘莫大不小于10千米的高程莫大;不妨在1.8-3.8 kPa動壓范疇內平常開傘;接收體例的真實性應大于0.99(相信度為0.8)。
其余,鑒于分量、空間、能源源及其余考慮衡量,接收體例的安排再有開傘過載不勝過7克;接收體例總品質不勝過26公斤;下降傘總包裝體積不勝過23升;接收體例總功耗不勝過15W(瓦)等控制。
該輿論引見,鑒于功效的訴求,嫦娥五號歸來器接收體例須要實行氣動放慢、接收步調遏制、訓令狀況反應、舉措訓令的剎時實行(如傘艙蓋彈射、下降傘拉直)。接收體例由下降傘、構造組織組件、接收遏制和火工安裝四個子體例構成。
歸納商量下降傘低沉速率、開傘前提、開傘力、下降傘與航天器的拉攏體例疏通寧靜性、下降傘安裝的安置構造、品質和體積的牽制等成分,接收體例沿用兩級放慢計劃——順序運用放慢傘和主下降傘實行放慢。
接收遏制的安排重要囊括歸來器多通道訓令接受、下降傘翻開遏制、下降傘體例啟用后的處事程序遏制、火工安裝焚燒遏制和接收體例的狀況反應。
從嫦娥五號歸來器的總體安排看來,接收體例沿用側向彈蓋開傘本領,并運用傘艙蓋的彈射和辨別,徑直拉出放慢傘包,進而實行放慢傘的拉直。與神舟系列航天器比擬,縱然開傘本領一致,但嫦娥五號的彈射計劃縮小了用來拉開放慢傘的安裝,進而簡化了接收體例的構成,貶低了下降傘體例的品質和體積。并且嫦娥五號接收體例的扶引傘和主下降傘均沿用單點吊掛安排,吊掛點坐落下降傘艙的頂部。放慢傘和主下降傘經過集成的貫穿辨別體制順序貫穿到歸來器。開釋組織沿用拔銷器安排,只有有一個開釋安裝拉回貫穿銷,放慢傘吊襪帶上的套筒就可開釋牽制,實行辨別。
該輿論指出,經過舉行大地彈射考查和運載火箭撬滑軌彈射考查,傘艙蓋彈射及放慢傘打開獲得考證。大地彈射考查證明了傘艙蓋彈射拉出下降傘的精確安排。該考查還樹立了傘艙蓋的負壓前提,借此模仿歸來器尾流感化,運載火箭橇彈射和放慢傘打開考查則考證了動靜前提下的安排精確性。
而空中投送考查是接收體例開拓進程中最要害的考證名目。由接收體例空中投送考查中翻開的下降傘看來,在如實處事情況中,放慢傘和主下降傘能實行實足充氣,并保護構造完備??罩型端涂疾榻刂贡戆?,接收體例的安排及處事步調精確,品質寧靜真實,體例本能滿意歸來器總體訴求。
沖破輕型袖珍化下降傘、歸納接收遏制等要害本領
該輿論表白,嫦娥五號的接收體例于2017年6月實行產物開拓,為介入遨游工作做好充溢籌備。因為放射安置的推遲,嫦娥五號接收體例須要被寄存三年多功夫。為保證接收體例在長久寄存后仍到達遨游訴求,除寄存情況、按期查看和嘗試的商量,還對準要害產物長久寄存后的本能安置了配系的嘗試組件。截止表白,接收體例在大地寄存三年后依不妨滿意嫦娥五號放射遨游工作訴求。
2014年10月24日-11月1日功夫,為了在嫦娥五號實行遨游工作前控制月地超高速再入本領,華夏探月安置第三階段繞月航天器研制勝利,并勝利實行試飛工作。2020年12月17日,嫦娥五號歸來器帶領月球樣品在前蒙古自制區(qū)降落場勝利接收。實行這兩次工作功夫,接收體例運轉寧靜真實,下降傘翻開進程平常,接收訓令下達精確,接收和降落進程中一切舉措均實行精確,各項本能目標均到達、以至勝過訴求數(shù)值。接收體例保護了華夏探月工程第三階段兩次遨游工作的勝利。
嫦娥五號工作是華夏探月工程“繞、落、回”三步走興盛策略的結果一步,是華夏第一次發(fā)展月球自決采集樣品歸來工作,也是迄今為止華夏最攙雜、最具難度的天外探究工作之一。接收體例對嫦娥五號的要害在乎其確定載有月球樣品的歸來器是否安定降落。嫦娥五號接收體例處置了輕袖珍航天器半彈道騰躍式歸來和再入進程的諸多題目,比方不決定成分多、本領危害高、構造構造牽制重要,產物集成度、輕量化、真實性訴求高檔;同聲,沖破了輕型袖珍化下降傘、歸納接收遏制本領等要害本領。嫦娥五號接收體例到達并勝過了遨游工作訴求,保證了華夏初次月球自決采集樣品歸來工作的完備勝利。李禾
根源: 高科技晚報
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