【全國兩會】中國航太科技專家周偉江:已完成火星探測器氣動設計
撰文:鄭子健
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內地《科技日報》3月10日報道,全國政協委員、中國航太科技集團十一院研究員周偉江透露,中國計劃於2020年發射火星探測器,目前已完成氣動外形設計,以及氣動力、氣動熱設計工作。中國火星探測任務以實現一次環繞、著陸和巡視活動為目標。其中著陸一環涉及到多項空氣動力學難題。
周偉江介紹,著陸器降落過程初期速度很快,為避免空氣摩擦所產生高溫將其燒毀,需要有一定升力以助減速,關鍵為令其運作速度不對稱。
遍觀國內外辦放,一些探測器能調整重心,而中國火星著陸器則憑藉開啟活動控制部件,配合噴流控制,從而產生升力。與此同時,著陸器運作姿勢非常重要,如果其間翻轉則有可能被燒蝕或偏離軌道。
各系統和結構均要精打細算
周偉江說,著陸器下降過程中,會不斷有部件分離,例如先要拋出前蓋,打開降落傘,但不容此過程影響飛行器穩定。降到一定高度時,要拋掉大底,由於此時著陸器是大底朝前降落,此動作相當於是迎風完成。接下來,還要把倉裡的巡視器拋出去。如此一來,變成幾個部件一起降落,因此為免相互干擾碰撞,專家必須在氣動設計方面考慮周全。
此外,他指出中國火星探測器品質較低,每當設計氣動力、氣動熱及相關作業系統,處處受到嚴格重量限制:「比如防熱材料,如果用少了,著陸器會被燒壞;多用一點,重量就會超標。」他又透露:「各系統、結構要精打細算,一點點摳,幾乎不容許有餘量。」不過周偉江表示,火星探測器各項氣動設計工作已全部完成,目前正在試驗驗證。