载人飞船回收着陆搜救系统优化设计

设计由国际救援示位标、着陆搜寻信标机、北斗短报文收发终端、铱卫星手机、信标天线及天线网络组成的回收着陆搜救系统,进一步提升载人飞船回收着陆搜救系统的可靠性。该系统首先通过飞船上的国际救援示位标及配套信标天线和天线网络,将位置信息通过国际搜索和救援卫星系统(COSPAS-SARSAT)转发至搜救控制中心,完成载人飞船的初步位置锁定。救援直升机/越野车/救援船根据位置信息赶赴返回落点现场,通过装载的243定向接收仪接收着陆搜寻信标机发出的信标信号,完成定向,并从不同方向锁定和实时跟踪信标,缩小搜救范围。配置着陆搜寻信标机和铱卫星手机,分别实现基于243 MHz的半双工的模拟话音通信和基于铱卫星系统的全双工的数字语音通信。通过配置北斗短报文收发终端,利用已有的北斗二号和北斗三号导航星座,实现位置信息的获取和转发。配置闪光灯及海水染色剂作为辅助救援手段,进一步提升陆上和海上的搜救可靠性。文章设计的系统支持正常及自主应急返回的着陆搜救任务,适应陆地及海上搜救的需求,已经成功应用于神舟十二号~神舟十四号载人飞船的回收救援,能有效提升定位精度和缩短救援时间。

“神舟号”飞船回收着陆系统可靠性分析中的几个问题

文章概述了"神舟号"飞船回收着陆系统研制过程中,在可靠性分析方面所作的部分研究工作,其中包括系统的可靠性建模、系统可靠性评估方法、降落伞可靠性评估方法和验证方法、火工装置可靠性评估方法及验证方法等内容。

神舟号载人飞船回收着陆分系统设计与性能评估

文章描述了神舟号载人飞船回收着陆分系统的技术设计 ,总结了系统设计的特点及技术进步 ,并对系统的性能进行了评估 。

载人航天器回收着陆半实物仿真系统研究

介绍了载人航天器回收着陆半实物仿真系统的需求、设计方案和框架结构。针对回收程控装置工作的特点和载人航天器回收过程的动力学特性,在面向对象的基础上建立了由指令和时间触发的分阶段的物伞系统整个飞行过程的动力学模型。与其他降落伞软件系统相比,该系统为国内外首次搭建的物伞系统整个飞行过程的半实物仿真软件。

载人飞船回收着陆半实物仿真系统关键技术研究

载人飞船回收着陆半实物仿真系统是通过模拟飞船返回压力环境,将回收程控装置硬件实物接入仿真回路的一个半实物仿真试验平台。文章简要介绍了该半实物仿真系统的结构,重点叙述了该半实物仿真系统中特有的负压高精度快速调节压力模拟、多通路指令信号处理、混合式网络、多阶段动力学仿真框架等关键技术。

国外载人航天器回收着陆技术的进展

进入21世纪,国际上掀起了一个空间探索活动的新高潮,而作为载人空间探索活动重要支撑的回收和着陆技术也相应取得了重要进展。文章综述了美、欧、俄在载人飞船、登月舱、火星着陆器等载人航天器回收着陆技术方面的研究和进展。

返回舱和着陆系统设计的新理念

文章描述了美俄合作提出的一种低成本和低风险的载人返回舱概念。方案采用已有的硬件 和技术,由美国负责电子设备和软件,充分利用俄罗斯在返回舱方面的技术和低成本。提出的这种返回舱 概念是把联盟-TM按比例增大到可以容纳8位乘员,而且着陆系统增加了气囊,对伤病航天员的着陆具有 更好的缓冲作用。

新一代载人飞船试验船回收着陆系统产品保证工作实践

针对新一代载人飞船试验船回收着陆系统新技术多、产品组成复杂的技术特点,和一步正样管理、研制周期短的难点,在研制期间全面实施了产品保证工作。充分借鉴已有经验,以确保质量和可靠性为前提,以群伞气动减速和大载重无损着陆缓冲等新技术攻关为重点,构建基于时间、要素和程序3个维度的产品保证模型,将产品保证工作融入流程并纳入计划管理。按照"重点集中攻关,验证合理简化,研制阶段并行"的思路开展工作,高度关注分系统设计、生产、验证、总装等重要环节,通过技术风险识别与控制、产品差异化过程管理、关键生产过程加严管控、空投试验重点保证,确保返回舱安全返回、任务成功。对全新研制模式下回收着陆系统产品保证的实施策略和实践经验进行了探讨,可为其他回收着陆系统产品保证工作提供一定的参考。

新飞船试验船气囊着陆缓冲系统特性研究

缓冲气囊是继着陆腿及反推发动机之外,另一种行之有效的着陆缓冲装置。新一代载人飞船采用群伞加缓冲气囊的无损回收方案,实现了其重复使用的目的。文章对新飞船试验船缓冲气囊的选型及参数的确定原则进行了分析,介绍了气囊着陆缓冲系统的设计状态、工作程序以及缓冲过程的排气控制策略。通过建立地面试验装置和测量系统,对缓冲气囊的性能进行了验证。结果表明:具备主动排气控制的多气室组合式气囊着陆缓冲系统缓冲过载达到预期,无侧翻和明显反弹,着陆稳定性满足要求。试验船缓冲气囊的设计理念和设计方法可以为其它大载荷航天器和大载荷空投着陆缓冲气囊的设计提供依据和参考。

我国载人航天器回收着陆技术发展

载人航天工程推动了我国载人航天器回收着陆技术的长足发展,基本形成了我国载人航天器开伞点控制、多模式程序控制、高可靠减速与高效着陆缓冲的回收着陆技术体系。文章论述了我国在载人航天工程中开发的载人航天器回收着陆技术及其应用情况。展望后续空间站运营及载人月球探测任务,建议发展大型群伞减速技术,提升大载重返回舱回收的能力;发展大载重缓冲气囊技术,提升返回舱无损着陆能力;发展大型翼伞精确定点回收技术,提升返回舱着陆精度;发展进入减速与着陆数值模拟技术,提高降落伞开伞过程和舱伞组合体动力学仿真能力;开展进入减速新手段、新方法的研究,发展充气式再入与减速技术。

载人航天器安全性、可靠性、维修性技术实践及发展展望

空间站工程推动了我国载人航天器安全性、可靠性、维修性技术的长足发展,形成了围绕保证航天员安全、航天器平台可靠、在轨运行长寿命的安全性、可靠性、维修性一体设计技术体系。文章结合载人航天“三步走”发展战略,总结了在神舟飞船、空间实验室和空间站项目中,安全性、可靠性和维修性的工程实践,论述了在安全性、可靠性、维修性一体设计、在轨可维修性设计与验证、多任务阶段可靠性验证与评估方面的技术突破,梳理了载人航天器安全性、可靠性、维修性工作的重点研究方向和关键技术。

载人航天器着陆场选择探讨

文中介绍美国和俄罗斯载人航天器的着陆场位置,简述了着陆场任务和选择飞船式载人航天器着陆场时应考虑的几个问题及相应要求。

基于回收测试数据特点的判读方案设计与实现

为解决载人航天器综合测试回收着陆分系统测试数据复杂、人工判读量大的问题,设计并实现了一种回收测试数据自动判读方法。该方法针对回收参数和测试数据的特点,在自动化测试软件中编写判读判据,测试计算机依据编写好的判据规则,实时监视和分析测试数据,自动进行数据的判读并给出判读结果,对异常数据进行提示和报警,实现对回收着陆分系统参数和测试数据的自动判读。通过回放测试历史数据和编写测试用例两种方式验证以及实际工程应用表明,该判读方法不仅能够减轻人工判读负担,而且在捕捉参数跳变和异常抖动等问题上具有很好效果,为进一步提高载人航天器回收着陆分系统测试准确性和有效性提供经验和借鉴。

神舟飞船降落伞系统减速策略及其可靠性验证

针对神舟飞船回收着陆的初始条件、约束条件以及飞船的相关特点,提出了降落伞系统的总体方案和分级减速方案,并对降落伞的开伞方式及工作程序进行了设计,特别是针对特大型主伞开伞过程中的特点,首次采用了牵顶伞与剥离带相结合的预充气控制技术,实现了拉直初始充气过程中,全时段对主伞顶部的有效控制,解决了主伞顶部抽打现象的发生,确保了主伞开伞的可靠性.介绍了降落伞系统的主要可靠性分析验证情况.经过大量的地面试验、仿真试验、空投试验和无人飞行试验以及载人飞行试验的验证,表明神舟飞船降落伞系统工作性能稳定、可靠,能够确保返回舱的安全着陆,保证航天员的安全返回.

基于回收着陆段精细模型的飞船落点预报

针对载人飞船回收着陆阶段伞-舱系统运动轨迹受中高空水平气象风影响大的特点,研究建立了回收着陆段完备的伞-舱多体动力学模型,提出了回收着陆轨迹预报算法,分析比较了简化的三自由度动力学模型和精细的多体动力学模型的数值预报效果,并与"神舟八号"返回舱实时降落轨迹和实测落点位置进行了比较分析。结果表明,精细的伞-舱动力学模型为回收着陆气象风修正落点预报提供了更精确、更详细的信息,利用该模型预测返回降落轨迹和着陆落点位置,有助于减小飞船的搜救范围,缩短搜救时间。