航天器回收著陸技術(shù)“變形記”

·文 |北京空間機電研究所 楊艷

航天器回收著陸技術(shù)“變形記”

·文 |北京空間機電研究所 楊艷

1200平方米特大面積的降落傘

7000多個零部件組成

我國回收降落傘中結(jié)構(gòu)最龐大和最復(fù)雜的系統(tǒng)

“1200平方米特大面積的降落傘”、“7000多個零部件組成”、“我國回收降落傘中結(jié)構(gòu)最龐大和最復(fù)雜的系統(tǒng)”，這些“高大上”的標簽屬于神舟飛船回收著陸系統(tǒng)，而這些都是北京空間機電研究所航天器回收著陸技術(shù)的一部分。對于公眾來說，航天技術(shù)總是帶有一絲外太空的神秘氣息，其實，這些技術(shù)早已存在于我們的日常生活中，只是它們改頭換面后不那么容易被認出來而已。

防彈衣：防恐防爆的必備單品

防護產(chǎn)品與航天技術(shù)有什么關(guān)系呢？原來，制作防彈衣的核心材料芳綸，最早就是從返回式衛(wèi)星降落傘的材料中提取出來的。1992年，北京空間機電研究所用降落傘傘衣材料做試驗，看看能否作為射擊訓(xùn)練的移動靶基使用，卻意外發(fā)現(xiàn)這種材料的防彈性能出人意料的好。北京空間機電研究所研究人員從中進一步提取出芳綸，并通過不斷實驗各種編織方法，研制出了我國第一件軟質(zhì)防彈衣。后來，芳綸也用于防刺服、防爆毯的制作。

“奇盾”系列安全防護產(chǎn)品不僅包括人們常見的防彈衣、防刺服、防爆毯、防割手套，還有電擊抓捕器、聲波盾牌等。2008年北京奧運會期間，北京市政府采購了不少防爆罐和防爆毯，配備在人流量大的高危公共場所?，F(xiàn)在，人們在北京地鐵4號線和15號線站臺看到的藍黑色防爆罐和防爆毯也是通過航天技術(shù)轉(zhuǎn)化而來的。

紅宮燈：天安門廣場上亮麗的風景線

2009年10月1日上午，中華人民共和國成立60周年慶祝大會在天安門廣場隆重舉行，北京空間機電研究所承制的60盞巨型紅宮燈穩(wěn)穩(wěn)地懸浮在空中，為整個布局增加了新意和亮點。在這60盞巨型紅宮燈研發(fā)和生產(chǎn)過程中運用的正是航天器回收著陸技術(shù)。

以柔性紡織材料制成的宮燈內(nèi)部是一個氣囊，與航天器回收的降落傘在設(shè)計原理、制造工藝、試驗方法等方面都有異曲同工之妙。宮燈對材料使用提出很高要求，外部面料可以防水、阻燃，內(nèi)囊則使用耐壓且氣密性良好的高空復(fù)合膜制成；宮燈釋放用的拉繩也由高科技材料制成，這種材料常用于航天器著陸用降落傘的傘繩、傘帶上，每根繩子抗拉強度達一噸左右，并具有防割性能。

巨幅紅旗：反法西斯游行隊伍中的“排頭兵”

2015年紀念抗戰(zhàn)勝利70周年閱兵活動中，北京空間機電研究所設(shè)計、研制的巨幅國旗和軍旗懸掛于直升機下，隨空中護旗梯隊的“排頭兵”飛過天安門。北京空間機電研究所將神舟飛船回收著陸相關(guān)技術(shù)成功應(yīng)用于紅旗項目，在紅旗設(shè)計、試驗、加工等環(huán)節(jié)進行了多輪技術(shù)攻關(guān)。

大尺寸紅旗曾面臨高速飛行時破損的難題。北京空間機電研究所對比分析了紅旗擺動與神舟飛船降落傘開傘的異同，建立了巨幅紅旗在高速流場中動力學(xué)特性的仿真模型，進行了大量模擬計算?；谘芯糠治?，北京空間機電研究所運用降落傘流固耦合技術(shù)，對閱兵紅旗創(chuàng)新地采用了新型限制氣流擾動技術(shù)，確保了紅旗在空中平整的展示效果。

與飛船降落傘一樣，閱兵紅旗采用的是特制布料。為了確保展示效果，北京空間機電研究所在布料上又涂了一層特制涂料，既使紅旗的透光性恰到好處，保證了地面遠距離觀看時的鮮艷度，又使得紅旗具備較強的防雨能力，足以應(yīng)對中雨、大風等惡劣天氣。

無人旋翼機載動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)：國內(nèi)外首款可安全傘降的無人旋翼機

2014年9月，無人旋翼機載動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)產(chǎn)品亮相中國科技展北京主會場，吸引了中共中央政治局常委、中央書記處書記劉云山等中央領(lǐng)導(dǎo)同志的目光。

該系統(tǒng)是北京空間機電研究所研制的一套基于無人旋翼機和光學(xué)遙感器的動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)及解決方案，也是國內(nèi)外首款可進行安全傘降的無人旋翼機，可應(yīng)用于應(yīng)急減災(zāi)、交通管理、特殊環(huán)境人員搜尋和應(yīng)急救助、環(huán)境監(jiān)測、公安緝毒等方面。系統(tǒng)中的安全傘降模塊正是采用了神舟飛船回收著陸有關(guān)技術(shù)，可使失控狀態(tài)的飛機平臺以一定速度平穩(wěn)降落，為疏散地面人群爭取更多時間，保障地面人員安全，并可以保護飛機平臺及載荷，使其損毀程度降到最低。

看了這些接地氣的產(chǎn)品，你是不是覺得飛船回收著陸技術(shù)不再那么高高在上了？未來，柔軟的傘衣和“胖胖”的著陸氣囊還有望分別應(yīng)用在高樓救生傘、人體防護氣囊上，到那一天，曾經(jīng)保護神舟飛船返回地球的回收技術(shù)同樣也能保護咱們普通人的生命安全呢！