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新一代載人飛船試驗(yàn)船“黑匣子”取出 太空3D打印樣件首次公開(kāi) 

2020-06-17 16:30
自新一代載人飛船試驗(yàn)船返回艙回到北京以來(lái),技術(shù)人員對(duì)返回艙的各系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行了全面檢測(cè)。目前飛船黑匣子已取出,技術(shù)人員已經(jīng)采集并分析了黑匣子當(dāng)中的大量數(shù)據(jù),為我國(guó)新一代載人飛船的后續(xù)研制及關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)提供了重要支持。

新一代載人飛船試驗(yàn)船作為一次“試驗(yàn)”任務(wù),其主要目的開(kāi)展高速再入熱防護(hù)、高精度再入控制、大載重回收著陸等關(guān)鍵技術(shù)飛行試驗(yàn)驗(yàn)證,獲取飛行全過(guò)程參數(shù),積累飛行試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
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航天科技集團(tuán)五院新一代載人飛船試驗(yàn)船總體副主任設(shè)計(jì)師 郭斌:開(kāi)艙之后我們?nèi)×撕谙粩?shù)據(jù),包括我的力的數(shù)據(jù),熱的數(shù)據(jù),還有我氣動(dòng)力熱相關(guān)的一些溫度,這些數(shù)據(jù)我都記錄在我黑匣子里,所以這樣的話我能得到更多的一些數(shù)據(jù)來(lái)支撐我整個(gè)的再入返回,包括整個(gè)關(guān)鍵技術(shù)的驗(yàn)證。

從初步分析結(jié)果來(lái)看,試驗(yàn)船按照預(yù)計(jì)目標(biāo)完成了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的驗(yàn)證。其中,傳感器記錄下了返回艙再入返回過(guò)程中的過(guò)載峰值,表明返回艙返回時(shí)的熱環(huán)境與設(shè)計(jì)相符;同時(shí),從防熱結(jié)構(gòu)背面的溫度數(shù)據(jù)來(lái)看,防熱結(jié)構(gòu)的隔熱性能也滿足預(yù)期要求。此外返回艙的氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)也得到了數(shù)據(jù)驗(yàn)證。
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航天科技集團(tuán)五院新一代載人飛船試驗(yàn)船總體副主任設(shè)計(jì)師 郭斌:整個(gè)艙上布置了很多的壓力傳感器,然后我們通過(guò)這些壓力傳感器得到我再入過(guò)程中的一個(gè)壓力分布,通過(guò)這些壓力分布,可以得到我整個(gè)船的一個(gè)再入返回的姿態(tài)。從我們現(xiàn)在得到數(shù)據(jù)結(jié)果來(lái)看的話,我們現(xiàn)在整個(gè)的返回的姿態(tài)是與我們預(yù)期是一致的,這樣也就說(shuō)明整個(gè)的氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)是可以的。

郭斌表示,目前已取得的大量數(shù)據(jù)有力地驗(yàn)證了試驗(yàn)船各項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo),同時(shí)他們還將繼續(xù)對(duì)返回艙進(jìn)行進(jìn)一步測(cè)試,為新一代載人飛船在高安全性、可重復(fù)利用能力等方面進(jìn)行全面檢驗(yàn)。
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航天科技集團(tuán)五院新一代載人飛船試驗(yàn)船總體副主任設(shè)計(jì)師 郭斌:密封艙將來(lái)要做一些密封性的檢漏,這樣的話看我的密封性能是否還完好。然后另外我要對(duì)整個(gè)這樣的一個(gè)返回艙做一次加電,然后加電過(guò)程中看我們的設(shè)備是否能正常運(yùn)轉(zhuǎn),這樣為我后續(xù)的可重復(fù)使用來(lái)做一些技術(shù)支撐和技術(shù)數(shù)據(jù)的積累。

在新一代載人飛船試驗(yàn)船上還搭載了一臺(tái)“復(fù)合材料空間3D打印系統(tǒng)”,在軌飛行期間完成了我國(guó)首次太空3D打印試驗(yàn)。目前打印機(jī)以及打印樣件都已被取出。
此次我國(guó)太空3D打印試驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)技術(shù)突破,在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)連續(xù)碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的太空3D打印。工作全流程實(shí)現(xiàn)了無(wú)人照料、自主控制,并驗(yàn)證了在微重力環(huán)境下復(fù)合材料3D打印成型機(jī)理。為了讓太空3D打印樣件能夠完好歸來(lái),科研人員也采取了特殊方法。
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航天科技集團(tuán)五院529廠復(fù)合材料空間3D打印系統(tǒng)總體副主任工藝師 陳怡:由于沒(méi)有重力的影響,材料不會(huì)直接地落到基板上。那么為了保證在微重力環(huán)境下,材料也能貼合著我們的基板進(jìn)行前行。我們?cè)谶@里采用了一種特殊的薄膜材料,實(shí)現(xiàn)了它與復(fù)合材料界面的一個(gè)很好的粘接,即使它經(jīng)歷了返回巨大地沖擊的作用下,這個(gè)樣件和基板還是粘接得非常的牢固。
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據(jù)介紹,科研人員后續(xù)將對(duì)在軌打印樣件和地面打印樣件進(jìn)行對(duì)比分析,開(kāi)展各項(xiàng)性能測(cè)試,考察微重力環(huán)境對(duì)復(fù)合材料性能的影響,全面評(píng)估太空3D打印的成型質(zhì)量。

航天科技集團(tuán)五院529廠復(fù)合材料空間3D打印系統(tǒng)總體副主任工藝師 陳怡:在太空完成3D打印,實(shí)際上是實(shí)現(xiàn)在太空制造的一個(gè)能力,我們率先使用的是一種連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料,核心就是因?yàn)閺?fù)合材料是咱們航天器的主要承力結(jié)構(gòu)(材料),我們希望通過(guò)它來(lái)帶動(dòng)我們大型航天器在軌的一個(gè)制造能力的一個(gè)體現(xiàn)。
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