超聲速關(guān)鍵減速！這頂“降落傘”如何護(hù)天問(wèn)一號(hào)著陸火星？火星|中國(guó)航天科技

原題為：關(guān)鍵減速！這頂“降落傘”如何護(hù)天問(wèn)一號(hào)著陸火星？
作者郭超凱李莉
“天問(wèn)一號(hào)”著陸巡視器15日成功著陸于火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū)。在其降落過(guò)程中，中國(guó)全新研制的“天問(wèn)一號(hào)”傘系減速分系統(tǒng)不辱使命，為“天問(wèn)一號(hào)”成功著陸發(fā)揮關(guān)鍵減速作用。

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天問(wèn)一號(hào)著陸火星效果圖。中國(guó)航天科技集團(tuán)八院供圖
【 超聲速|(zhì)關(guān)鍵減速！這頂“降落傘”如何護(hù)天問(wèn)一號(hào)著陸火星？】采用國(guó)際普遍使用的傘降減速
“天問(wèn)一號(hào)”著陸巡視器采用目前國(guó)際普遍使用的傘降減速方式，為安全著陸火星進(jìn)一步減速；但在火星降落傘系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、校核、仿真分析和試驗(yàn)驗(yàn)證方面，和其他國(guó)家還有諸多不同。
“天問(wèn)一號(hào)”這套傘系減速分系統(tǒng)由中國(guó)航天科技集團(tuán)五院508所研制，其降落傘首次采用鋸齒形盤縫帶傘，匹配國(guó)內(nèi)最大的航天器火工裝置彈傘筒，創(chuàng)新了傘繩插接工藝，深化了降落傘充氣過(guò)程及物傘系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真，基于中國(guó)的條件充分開(kāi)展了降落傘高空開(kāi)傘試驗(yàn)、直升機(jī)投放強(qiáng)度試驗(yàn)等試驗(yàn)驗(yàn)證。
“天問(wèn)一號(hào)采用一頂主降落傘、一次性充氣展開(kāi)減速的方案。降落傘是鋸齒形盤縫帶傘，傘的頂部是盤，接著有一圈縫，下面是帶，帶的尾部做成了鋸齒形，有利于承力和確保穩(wěn)定性。”508所專家表示，“天問(wèn)一號(hào)”著陸巡視器進(jìn)入火星大氣后在自身的氣動(dòng)外形下減速，降落傘打開(kāi)后又將其進(jìn)一步減速到每秒約95米，之后著陸巡視器進(jìn)入懸停避障段。
降落傘試驗(yàn)驗(yàn)證難度空前
火星降落傘的開(kāi)傘條件比較特殊，主要體現(xiàn)在超聲速、低密度、低動(dòng)壓開(kāi)傘。針對(duì)火星降落傘的特殊開(kāi)傘條件，508所科研人員在傘的設(shè)計(jì)研制中，從傘型選擇、設(shè)計(jì)參數(shù)選取、材料選用、局部結(jié)構(gòu)改進(jìn)等方面采取了相應(yīng)的特殊性措施。
科研人員充分借鑒以往探空火箭相同傘型的經(jīng)驗(yàn)以及國(guó)外火星探測(cè)降落傘的成果，對(duì)盤縫帶傘的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，首次使用一些新研的特紡材料，并在傘繩連接等環(huán)節(jié)首次使用插接工藝，相比縫紉工藝連接強(qiáng)度顯著改善。
火星特殊的開(kāi)傘條件，使得降落傘的試驗(yàn)驗(yàn)證難度空前。在地球上，最接近火星真實(shí)開(kāi)傘條件的試驗(yàn)?zāi)M方法，就是高空開(kāi)傘試驗(yàn)，即在地球表面40千米左右的高度，創(chuàng)造一個(gè)超聲速開(kāi)傘條件，能夠最大程度地驗(yàn)證火星降落傘的功能性能。
如何把降落傘送到40千米的高空？無(wú)論是利用高空氣球還是利用探空火箭，都是高成本、高風(fēng)險(xiǎn)的試驗(yàn)驗(yàn)證方式。令人欣慰的是，經(jīng)過(guò)6年的研制和試驗(yàn)，508所科研人員克服了開(kāi)傘條件難以實(shí)現(xiàn)、降落傘開(kāi)傘異常等諸多困難，為“天問(wèn)一號(hào)”著陸火星交上了“完美答卷”。（完）
【來(lái)源：中國(guó)新聞網(wǎng)】
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