探秘中国,可重复使用15次以上

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可多次往返天地的“卫星班车” 揭秘国际首个可重复使用返回式卫星

不久前,美国第八次成功回收火箭的消息成为航天热点。中国的“可回收火箭”研发进展如何?技术有何不同?来自航天系统的全国人大代表和全国政协委员2日接受记者采访,揭秘中国正在预研和论证的新型火箭技术。

新葡萄京官网 1图注:中国造成可回收卫星,能反复使用多次

近年来,美国太空探索技术公司、蓝色起源公司均在可重复使用火箭技术领域取得进展。不久后,可重复使用航天器领域将有一位来自中国的新成员加入。

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  在2016年珠海航展上,中国航天科技集团公司五院展出了一项名为“可重复使用返回式空间环境利用卫星(简称可重复使用返回式卫星)”项目。该卫星填补了国际无人多次使用返回技术的空白。

记者4日从中国航天科技集团公司五院了解到,该院总体部首创设计的“可重复使用返回式空间环境利用卫星”在2016珠海航展亮相,其将填补国际无人多次使用返回技术的空白。

可重复使用是未来趋势

新葡萄京官网,  据设计师刘欣介绍,可重复使用返回式卫星采用类似汽车刹车系统的着陆方式,即“降落伞 气囊”的精妙设计。降落伞相当于刹车系统,气囊则是缓冲装置,采用这种方法,可使它的着陆速度仅为传统返回式卫星的1/20,着陆冲击力相当于飞机着陆时的力度。通过这种方式,可确保该卫星重复往返天地15次以上。当然,其可重复使用指的并非是整颗卫星,而是指占整星功能80%的“回收舱”。

如果说火箭是卫星、飞船的运载工具,返回式卫星则是运送有效载荷的“班车”。五院总体部向记者介绍了这辆“卫星班车”的特别之处。

安全、快速、廉价进入太空是人类的不懈追求。全国人大代表、中国航天科技集团六院科技委主任谭永华告诉记者,目前有两种基本的发展途径,一是像飞机一样自由起降的天地往返系统,技术跨度较大;二是可重复使用火箭,持续降低现有火箭的成本。

  该卫星目前的主要作用是进行空间科学实验。据介绍,该卫星首次采用了“整星停控”的自由飞行模式,取消了活动部件,使卫星可以在太空中自由漂浮,其微重力水平与实践十号相比提高了一个量级,足以匹配当前空间科学实验对微重力水平的最高要求,可以在其上进行各种空间科学实验。并且,它采用标准化的机械安装接口、通用化的以太网信息接口设计,为实验设备提供了通用化平台,简洁方便。相比于传统返回式卫星仅220千克的承载能力,它的承载能力达到了600千克,也可以搭载更多的实验设备。

往返天地15次,“车况”依然良好

全国政协委员、中国航天科技集团公司科技委主任包为民说,现役火箭降低成本,主要是通过改进优化测试发射流程来实现,但长远来看,可重复使用才是降低成本的有效途径。

新葡萄京官网 3 图注:该卫星目前主要用于空间科学实验,未来还将可能用于太空旅游等

五院总体部设计师刘欣介绍,科研人员以最大化无损回收理念为核心,对“卫星班车”系统的分布配置、材料器件寿命、着陆方式等进行了巧妙设计。一方面确保“乘客”毫发无损;同时确保“班车”能在往返天地15次后,“车况”依然良好,仍处于可运行状态。

“与国外主流火箭相比,我国现役的长征系列运载火箭虽然成本低,但随着中国太空探索活动日益增多,降低火箭成本也势在必行。”包为民说。

  可重复使用返回式卫星具有运营成本低、简洁方便、安全性高的特点,它的出现,将会为国内外空间科学实验、空间技术应用等领域提供更为优越的服务。未来,这种卫星可能不仅仅用于空间科学实验,还将用于太空旅游等多个方面,如班车一样,来回运送旅客。

着陆方式是“卫星班车”设计的重中之重,科研人员采用了“降落伞 气囊”的精妙设计。降落伞相当于“刹车”,气囊则会在着陆时起到缓冲和防“刮蹭”作用。如此设计下,该卫星着陆速度仅为传统返回式卫星的二十分之一,着陆冲击力相当于飞机落地时的力度,极大地提升了“乘客”的舒适性,确保了“卫星班车”的无损回收和重复使用。

根据《2016中国的航天》白皮书,我国将在低成本运载火箭、新型上面级、天地往返可重复使用运输系统等技术上加大研究力度。

  按照计划,该卫星将于2017年底开始运营,标志着我国天地往返的商业航天运营模式即将开启。

值得一提的是,可重复使用的并非整个卫星。考虑技术难度及经济性,科研人员从设计上确保回收舱可返回并重复使用15次。不过回收舱是“卫星班车”最核心、最昂贵的部分,占据全部功能的80%。当“卫星班车”完成一次任务,只需安装一台“发动机”、加上“油”,就能开展下一次工作。

据透露,我国“可回收火箭”关键技术的预研工作早在“十二五”期间就已开展,并取得一些关键性的突破。

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