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　　航天獲得成功測(cè)試減速“KMH” 研究者透漏英國(guó)曾想用該技術(shù)進(jìn)占水星

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　　先進(jìn)制造 ◇ 系列技術(shù)講座

　　1月11日13:30-17:00 2023 Ansys中國(guó)機(jī)器人行業(yè)典型研討會(huì)

　　航天科技集團(tuán)五院508所正在研究一項(xiàng)“黑科技”。最近，該院積極開(kāi)展了國(guó)內(nèi)首次新式噴水式陳厝厝與減速技術(shù)（IRDT）滑翔演示校正測(cè)試，校正了此項(xiàng)技術(shù)的工作基本原理、工作程序和多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。

這次測(cè)試的航天器呈“和佛氏”狀，周身被厚厚的安全可靠氣囊包裹。508所稱(chēng)，IRDT技術(shù)如前所述內(nèi)部空間噴水進(jìn)行結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理念，集成了陳厝厝與減速過(guò)程中的熱防雷、副翼減速、降落緩沖器、水上漂浮等功能，能夠?qū)崿F(xiàn)航天器的貫穿、減速、燒蝕一體化設(shè)計(jì)，使其不再需要燒蝕大底、降落傘、緩沖器安全可靠氣囊等附屬設(shè)備。

　　航天研究者楊利偉向科技日?qǐng)?bào)記者如是說(shuō)，英國(guó)曾積極開(kāi)展過(guò)類(lèi)似技術(shù)測(cè)試，以期用于今后航天航天器或大型機(jī)器人進(jìn)占水星。但測(cè)試并未完全獲得成功。

　　水星大氣較為稀薄，能為航天器降落前減速提供更多的空氣阻力有限。楊利偉如是說(shuō)，目前所有的水星登月艙都是采用剛性減速器和“盤(pán)—縫—帶”推進(jìn)器方案完成減速。2012年進(jìn)占水星的疑惑號(hào)水星車(chē)是至今最重的水星登月艙，重達(dá)0.96噸，幾乎已達(dá)到該方案所能承受總重量的極限，而今后航天水星航天器總重量可能超過(guò)20噸，必須尋求更為有效的減速方案。

為此，英國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）安排了“低密度超聲速減速器（LDSD）”技術(shù)校正任務(wù)。該技術(shù)由“超聲速?lài)娝礁币頊p速器”和超大型超聲速環(huán)帆推進(jìn)器組成。其中，減速器部署在碟形登月艙的外緣，受運(yùn)載火箭整流罩尺寸限制，它原本呈收攏狀態(tài)，但是當(dāng)?shù)窃屡撘源蠹s3.5倍音速下降時(shí)，它會(huì)迅速?lài)娝龃罂諝庾枇γ娣e，將下降速度降至2倍音速左右，達(dá)到推進(jìn)器安全可靠進(jìn)行條件。超大型推進(jìn)器重100公斤、直徑33米，面積幾乎是疑惑號(hào)所制“盤(pán)—縫—帶”推進(jìn)器的2倍，而且起飛前沖擊有效載荷小、穩(wěn)定性更好。它能幫助登月艙減速至亞音速。

LDSD被一些研究者譽(yù)為“能夠顛覆規(guī)則的技術(shù)”。英國(guó)佐治亞理工學(xué)院研究者麥可認(rèn)為，該技術(shù)能使人類(lèi)將10倍于疑惑號(hào)總重量的有效載荷送到水星表層。2014年到2015年，NASA三次積極開(kāi)展LDSD高空測(cè)試，測(cè)試減速器理論上可將水星表層軟降落質(zhì)量提高至2.7噸，但都因推進(jìn)器問(wèn)題而失敗。不過(guò)，這些測(cè)試仍獲取了大量重要數(shù)據(jù)，總體上證明了LDSD技術(shù)的價(jià)值。楊利偉表示，今后隨著該技術(shù)的發(fā)展，配合由四五個(gè)推進(jìn)器組成的多傘系統(tǒng)，有望使水星表層軟降落總重量提高到15噸。此外，該技術(shù)還能減少登月艙副翼減速的滑翔距離、提高降落精度，并有望實(shí)現(xiàn)高海拔地區(qū)降落，增加水星的可探測(cè)區(qū)域。

對(duì)比中美兩國(guó)的相關(guān)技術(shù)，雖然名稱(chēng)不同，但基本原理上頗有相似之處。據(jù)508所如是說(shuō)，IRDT技術(shù)可應(yīng)用于內(nèi)部空間站及科學(xué)測(cè)試衛(wèi)星測(cè)試品和貨物運(yùn)輸?shù)目焖偕闲小⒎祷亍Ｓ浾叽饲皬暮教炜乒?nèi)部空間工程發(fā)展獲悉，我國(guó)正在如前所述內(nèi)部空間噴水進(jìn)行、場(chǎng)效應(yīng)燒蝕、復(fù)合材料等技術(shù)，開(kāi)發(fā)具有低成本、高貫穿比特征的新式內(nèi)部空間貨物運(yùn)輸運(yùn)輸航天器，為空間貨物運(yùn)輸上行運(yùn)輸，遠(yuǎn)距離物資投送、回收等任務(wù)提供更多支撐，計(jì)劃于2019年完成首飛。此外508所表示，該技術(shù)也能為人造衛(wèi)星探測(cè)器安全可靠降落提供更多幫助。

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