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紧迫迫降!“观光者”2号邻近空间摸索受阻

导读:在升空离地面1.2万米高度之后,由于经历碰撞,部分通信和控制系统出现异常,“旅行者”2号按地面指令紧急降落,返回地面,碰撞原因尚不明确。 11月7日,原定于在新疆博斯腾湖乡放飞的光启“旅行者”2号受大

在升空离地面1.2万米高度之后,由于经历碰撞,部分通信和控制系统出现异常,“旅行者”2号按地面指令紧急降落,返回地面,碰撞原因尚不明确。
11月7日,原定于在新疆博斯腾湖乡放飞的光启“旅行者”2号受大雪、大风等恶劣天气影响后,不得不调整放飞时间,最后在11月9日成功放飞并升至1.2万米高度。
这是继去年6月,“旅行者”1号在新西兰放飞之后,光启对临近空间的又一次探索,而这次的“旅行者”2号作为载人验证版,除了配备与1号一样的囊体,还携带了缩小比例的主舱,并在主舱中放入生命体——“太空额”。
然而,该次试验并不顺利。
在“旅行者”2号紧急迫降之后,光启集团联合创始人、光启科学联席行政总裁栾琳表示,光启会继续探索临近空间。“旅行者”2号此次的试飞实验,完成了部分数据的收集,将对后续的研究和“旅行者”3号设计提供了重要的数据参考。光启集团表示,“旅行者”3号目前已经在设计和测试阶段,暂定将于明年择日进行试飞实验。
紧急迫降!“旅行者”2号临近空间探索受阻

推迟飞行
7日凌晨,记者跟随光启团队到达新疆博斯腾湖乡,在这里停留着一个银色的巨型球体气囊以及一个只能在科幻剧中看到的航天舱体。在这里,光启打算放飞用于临近空间开发的载人航天器——“旅行者”2号。
光启临近空间载人项目在2015年2月正式启动。同年6月6日,光启研制的中国首个临近空间商用平台“旅行者”号在南半球新西兰南岛的光启阿什伯顿临近空间基地成功试飞,到达海拔21千米的设计高度,完成了临近空间天地高速通信、海事监控、光学监控等商用载荷测试。
根据光启设想,用于载人商用的航空器分为两部分,分别是囊体与主舱,囊体中灌输足够含量的氦气为主舱提供动力,而主舱采用临近空间飞行器特有的气动外形,安装有航电、通信、能源、热控和生命保障系统。
“旅行者”1号对其中囊体部分进行测试,此次放飞的2号是首次携带主舱飞行。“这次 旅行者 2号增加了携带舱体升空、天地对话、高速通信、太阳能薄膜电池、动力螺旋桨等功能,但也增加了放飞的难度。”栾琳在接受记者采访时说道。
记者现场看到,主舱是一个直径2.5米、高3.5米、重量超过1吨的舱体,根据“旅行者”2号的0.6倍缩比设计制作。
根据设计,放飞时,主舱由一个直径近40米的超大囊体,携带到达2万米以上的临近空间,停留2小时进行数据采集等工作再返回地面。在舱内搭载一个小型生命保障系统,保证主舱能够携带“太空额”进入临近空间并安全返回地面。
7日凌晨3:15,光启临近空间项目负责人周飞将活体小乌额放入主舱内。然而,由于大风天气对囊体充入氦气过程有影响,最后放飞不得不推迟到9日。
“由于5日局部降雪,6日下午化雪,造成了试飞场地与周边地区的温度差,产生了气压差,带来了突如其来的大风。”周飞解释道。
栾琳对包括《第一财经日报》在内的媒体表示,根据多次的测算和试验,试飞的最佳风速须不高于3米/秒,阈值为5米/秒。科研团队连日不间断地对当地天气状况进行实时监测分析,风速已超过这个范围。“天气预报数据显示,当晚的风速平均为2米/秒,最高不超过3米/秒,但风速突变,现场实测的风速已经达到7米/秒,超过阈值,因此不得不推迟试飞。”
紧急迫降!“旅行者”2号临近空间探索受阻

探索持续
几经波折,“旅行者”2号于9日晚上放飞,并于凌晨回收舱体。根据光启提供数据,此次放飞只达到了1.2万米高度,尚未到达临近空间空域。在2号升空不久后,正常通信突然中断,备用系统自动启动,传回的数据显示,部分通信系统和控制系统无法正常工作,试飞团队立即通过备用系统,对“旅行者”2号发出了紧急降落指令,“旅行者”2号随即返回地面。
试飞团队初步分析认为,系统故障与“旅行者”2号升空时舱体曾发生的碰撞有关,确切原因有待进一步调查。
由于没有达到既定的临近空间的高度,对于太阳能薄膜电池、动力螺旋桨等相关系统的测试未能展开。
对于临近空间的商用探索,光启并不是唯一的一家,Worldview等国外企业在光启之前已经有不少涉猎。栾琳告诉记者,由于该空域低温、低压、高紫外辐吃屎和高臭氧浓度的环境特征,因此航空器的材料抗腐蚀能力是其中需要攻克的技术难点。
记者在现场看到的带领主舱升空的囊体结构由球囊、22路拉网、旋转分离器以及6根吊绳组成。影响囊体强度的因素主要包括蒙皮材料强度、焊接强度以及局部受力状态。其中,蒙皮材料一直是限制临近空间飞行器发展的瓶颈技术之一。囊体加工的难度随着体积增大而增加。
“旅行者”2号囊体材料的研发和制备是光启的底层技术,由光启自主研发。在位于深圳市大鹏新区葵涌的光启空间材料中试基地加工、生产并进行相关实验。目前该基地材料生产车间的生产能力可达1.1万米/天,囊体加工车间的加工能力可达100米/天。
光启团队告诉记者,虽然“旅行者”2号此次的试飞实验未成功到达临近空间,但完成了部分数据的收集,对后续的研究和“旅行者”3号的设计提供了重要的数据参考。光启集团表示,“旅行者”3号目前已经在设计和测试阶段,暂定将于明年择日进行试飞实验。
紧急迫降!“旅行者”2号临近空间探索受阻

宁佳彦
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