長征7號返回艙揭秘：去火星就靠它！

科技 06-27

26日下午，長征七號運載火箭搭載的多用途飛船縮比返回艙根據預訂任務方案，以彈道方式順利返回位於內蒙古巴丹吉林沙漠腹地的東風著陸場。

著陸場系統相關部門負責人介紹，長征七號運載火箭搭載的上面級和返回艙組合體飛行第13圈後，開始實施第三次軌道控制，進入返回軌道。當組合體飛行至高度約170公里處，返回艙與上面級分離。

隨後，著陸場系統的測控設備開始實施測控跟蹤，在經歷再入大氣層、通過黑障等階段後，待返回艙主傘打開，搜索回收系統展開作業直至回收完畢。

返回艙是未來載人飛船縮小版

據介紹，首次飛行的長征七號，在檢驗新一代火箭技術的同時，還搭載了我國新一代多用途載人飛船縮比返回艙和多顆我國自主研製的小衛星。

縮比版返回艙肩負著獲取飛行氣動數據、驗證可重複使用、新型金屬材料性能等使命。

全國政協委員、中國載人航天工程總設計師周建平此前在接受媒體採訪時透露，長征七號運載火箭將搭載一個新型縮小比例的飛船返回艙，這是我國載人航天的創新探索項目。

據了解，在此次發射中，長征七號火箭與遠征-1A上面級共攜帶了5類6項不同需求的載荷，其中包括由中國航天科技集團公司五院研製的多用途飛船縮比返回艙。該返回艙的發射，開啟了我國新一代載人飛船研製工程的序幕。

按照任務安排，長征七號發射升空後，縮比返回艙沒有在軌停留很長時間。航天科技集團運載火箭研究院長征七號火箭副總指揮張濤介紹，縮比返回艙成功返回，也是此次長征七號任務成功的重要組成部分。

張濤解釋說，狹義的火箭發射，說「級箭分離」，火箭就算髮射成功了，但是對於這次長七首飛任務來說，後面還有有效載荷，就是「上面級」。這裡面有一個縮比的返回艙，就是未來新一代的載人飛船縮比的一個模型，大概是1比0.6。

返回艙安全返回著陸，才算是本次任務最終的成功。

形似金屬不倒翁「仰卧」回地面

新一代多用途載人飛船縮比返回艙身高2.6米，體重2.8噸。

如果說神舟飛船的外觀是「鐘罩式」，那麼多用途返回艙看起來更像一個頭部窄巧、底部敦實的「金屬不倒翁」。再入大氣層的飛行過程中它將採取大底朝前、小頭朝後的「仰卧」姿勢回到地面。

我國新一代飛船返回艙為圓錐側壁加球冠大底的結構構型，其結構主體分為頂部、側壁、大底三部分。

頂部是返回艙的主要承力部件，需在返回段開傘過程中抵抗嚴苛的衝擊載荷。頂部有傘艙、彈射器、GNSS天線、黑障天線等設備。

側壁包括防熱層、蜂窩板和壁板，其中防熱層有4塊，並與蜂窩板粘貼在一起，再用螺接的方式與壁板上的筋相連接。側壁上主要安裝有姿態控制、氣動測量功能的設備。

大底是緩衝著陸衝擊載荷的關鍵部位，由內外兩層蒙皮以及夾筋桁條組成。大底由金屬大底和防熱大底兩部分組成，其中金屬大底上主要安裝有信息管理、能源管理、回收、氣動測量等功能的設備；防熱大底上布設了氣動測量功能設備。

由於新飛船質量的顯著增加，目前的長征2號F火箭已經無法滿足發射要求，未來新飛船將會由長征七號火箭和長征五號火箭發射。

航天科技集團空間技術研究院多用途飛船縮比返回艙技術負責人楊雷表示：「以後要去登月，或者去更遠的火星，它需要對飛船的能力提出更高的要求，他們現在就提前做了一些技術的準備，是這樣一個目的。」

如同高鐵的流線形外觀能幫助提速，航天器在高速狀態下，微小的外形差別將對飛行產生很大的影響。楊雷介紹，地面的模擬模擬、實物檢驗、風洞試驗等多種手段，都不如上天飛行試驗準確，這也是此次任務的意義所在。

使用雙層熱防護設計可重複利用

楊雷表示，他們設置了一套新的系統，利用該系統可實現從大氣層外載入飛行器採集數據，通過直接測量整個飛行過程的氣動參數，可以為後續建立飛船的氣動資料庫。

此外，要想實現低成本的天地往返、宇宙通勤，可重複使用是技術的關鍵。縮比返回艙使用了「金屬結構+防熱結構」的雙層熱防護設計，就像汽車空調濾芯更換，被大氣層灼燒返回地面後，防熱結構可拆卸、可更換。

楊雷解釋，過去防熱結構和金屬密封結構都是做在一起的，現在是分成兩塊。飛船返回之後可以把它換掉，再換一個新的，金屬結構可以重複使用，在以後的運營成本上就會有一個明顯的降低。

據記者了解，一旦縮比返回艙相關技術得到驗證，將為我國新一代多用途飛船再添利器。新一代多用途飛船將比神舟飛船搭乘多一倍左右的航天員到達更遠的深空，滿足未來載人登月、載人探火等任務，根據不同任務設置飛船布局。

楊雷介紹，比如去空間站，未來飛行可能兩天就要對接，或者再快的已經做到6小時對接。這時候就不需要換衣服或者上廁所，一些空間可能就不需要這些布局。但是比如要進行探月任務，最少得需要10天的時間，可能就得需要給人一個隱私的空間，所以是根據任務需求最後定裡邊的空間布局的。

長征7號返回艙揭秘：去火星就靠它！

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