这些黑科技护送航天员新“座驾”返航

陈小将

[align=justify]据中国载人航天工程办公室消息，2020年5月8日13时49分，我国新一代载人飞船试验船返回舱在东风着陆场预定区域成功着陆，试验取得圆满成功。

[/table][align=justify]　　12时21分，北京航天飞行控制中心控制试验船完成返回制动，进入返回轨道。13时33分服务舱与返回舱成功分离。13时49分，试验船返回舱安全着陆。搜救分队第一时间发现目标并到达着陆现场开展处置，经现场确认，舱体结构完好。 [align=justify]　　记者从中国航天科技集团五院（以下简称五院）了解到，该院为飞船配备的多种黑科技，成为确保它成功返航的秘诀。 [align=justify]　　全新铠甲确保气动防热 [align=justify]　　“如果有机会从太空观察试验船返回舱再入返回过程，会发现它是一个边燃烧、边以10倍于歼20飞机的速度突飞猛进的‘火球’，迫不及待地投向地球的怀抱。”五院技术人员这样形容。 [align=justify]　　要知道，试验船返回舱需要以接近第二宇宙速度再入大气，气动力最高值超过70万牛顿。再入过程中，试验船与空气发生剧烈撞击和摩擦，由此产生极为剧烈的气动加热效应，产生的温度高达上千摄氏度。 [align=justify]　　对此，五院总体部为其设计了可拆卸式防热与承载一体化结构。这一副防热铠甲，作用至关重要。 [align=justify]　　据了解，这一新型防热材料由五院529厂研制，它在具备防热超能力的同时，重量比传统材料降低了30%。这种同时具备轻量化、高强度、抗烧蚀等性能的防热材料，突破了国内三维纤维结构增强抗烧蚀纳米材料体系研发技术，开创了大型防热结构一体化制备技术的应用先河，未来将有力支撑我国多个型号发展。 [align=justify]　　新型控制技术确保精准返回 [align=justify]　　试验船返回舱的再入过程，就像让一个已经高速到达山顶的滑雪运动员，沿着陡峭的山坡疾速俯冲，最后以合理的速度准确到达山脚下的终点。 [align=justify]　　此次滑行可谓危机重重，稍有不慎要么会偏离指定赛道，要么会偏离终点。这就要求运动员必须准确判断自己的滑行状态，推算出后续路线，同时能够精准控制下滑轨迹。 [align=justify]　　在试验船再入过程中担此重任的，是制导、导航和控制（GNC）系统。 [table=100%,#ffffff]

[align=justify]　　五院502所GNC系统工程师们为试验船设计了新型预测—校正轨迹控制策略，能够根据当前飞行状态，准确判断与目的地的偏差，以及任务的特殊要求，根据判断结果调整升力方向并决定后续飞行轨迹，进而精准地控制试验船完成再入飞行。

[align=justify]　　如果研究试验船的轨迹，会发现是一条弯弯曲曲的“蛇形”，这就是GNC系统指引它走出的平安回家之路。