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中国火星探测器气动设计已完成 正在进行试验验证

2018-03-11 08:36:02

《科技日报》3月11日消息,全国政协委员、中国航天科技集团十一院研究员周伟江10日透露,我国计划于2020年发射的火星探测器,已完成气动外形设计,以及气动力、气动热设计工作。

资料图:火星探测器外观图。 图片来源:新华网

据了解,我国火星探测任务力争一次实现环绕、着陆和巡视三大目标。其中,着陆器的着陆过程涉及到多项空气动力学难题。

周伟江介绍,着陆器降落过程初期速度很快,为避免空气摩擦产生的温度过高将其烧毁,需要有一定升力帮助它减速。此类轴对称结构的航天器,要产生升力必须让它不对称,这有几种方法。国内外一些探测器采取的是调整重心的策略,我国火星着陆器则是通过开启活动控制部件、配合喷流控制来产生升力。

同时,控制着陆器的姿态非常重要,如果它翻起跟头,可能被烧蚀或偏离轨道。

周伟江说,着陆器下降过程中,会不断有部件分离。比如先要抛出前盖,打开降落伞,这个过程不能影响飞行器的稳定性。降到一定高度时,要抛掉大底,由于此时着陆器是大底朝前降落,这个动作相当于是迎风完成。接下来,还要把仓里的巡视器抛出去。如此一来,变成几个部件一起降落,如果相互干扰碰撞,会对任务造成很大影响。这些问题都要在气动设计中考虑周全。

此外他介绍,我国火星探测器质量较小,在进行气动力、气动热及相关操作系统设计时,处处受到严格的重量限制。“比如防热材料,如果用少了,着陆器会被烧坏;多用一点,重量就会超标。”他说,“各系统、结构要精打细算,一点点抠,几乎不容许有余量。”

不过周伟江表示,火星探测器各项气动设计工作已全部完成,正在进行试验验证。

另据国新办2016年12月发布《2016中国的航天》白皮书,中国将在未来5年研究发展重型运载火箭的计划,计划到2018年为一带一路国家提供卫星导航系统。中国的导航系统到2020年将包含35颗卫星,计划到2017年底发射嫦娥五号月球探测器,中国计划到2020年发射首个火星探测器。

中国火星探测计划于2016年1月11日立项。计划预计在2020年7月、8月择期发射场发射火星探测器,一步赶超完成绕、著、巡三阶段任务。

在2016年工博会上亮相的中国火星探测器的着陆器和火星车(《光明日报》图)

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来源:科技日报 | 责任编辑:周远方
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