吴卓 张文博 林汝领 任雅丽 王景龙 付春慧

(北京空间机电研究所,北京 100094)

随着我国航天工程的高速发展,航天器对回收系统的要求越来越高,主要体现在回收的质量越来越大,可靠性要求也越来越高。

猎户座(Orion)飞船是美国开展深空探测的新一代载人飞船[1-2],其回收系统在设计上继承了Apollo飞船成熟的群伞方案,同时在研制过程中采用了较为先进的试验数据分析方法,大幅地减少了空投试验数量,2017年完成了设计、试验和鉴定,是美国回收系统先进技术的集中体现。

本文总结了猎户座飞船回收系统空投试验的情况,对试验数据的分析进行了介绍。猎户座飞船回收系统在试验、数据分析和仿真分析等方面均有较为先进的研制经验,有利于全面地掌握回收系统的性能。

1 回收系统的功能和组成

猎户座飞船回收系统要完成3个主要功能:辅助分离前舱盖;减速并稳定飞船;使飞船达到稳定着陆速度[3]。

猎户座飞船回收系统的主要设计要求如下:

(1)减速伞开伞动压7900Pa,开伞速度Ma 0.7;

(2)最大开伞海拔高度7600m,最小开伞海拔高度约1200m(逃逸模式);

(3)着陆质量约9070kg,在海平面的着陆速度不超过10m/s(标准日)。

在设计上,猎户座飞船回收系统借鉴了Apollo飞船回收系统的设计,采用了群伞系统,且降落伞间互为热备份,任何一顶降落伞失效,系统仍能满足要求。猎户座飞船回收系统的主要组成和参数见表1[3]。

表1 猎户座飞船回收系统的主要组成和参数Table 1 Main composition and parameters of Orion spacecraft recovery system

在工作程序的设计上,猎户座飞船回收系统兼顾了不同工况,如图1所示[2]。……