[苦逼坑爹小白兔]嫦娥五号返回器采用弹跳式弹道完成殿堂级精度降落,为嫦娥五号任务画上完美句号,验证了更先进再入模式的可靠性

Conor-avatar

Conor

2020-12-18T03:12:41+00:00

嫦娥五号的轨道器在5000公里高度释放返回器,这个再入轨道的高度已经算是非常高的了,并且没怎么减速,比这个高度还高的再入轨道,也仅只有长五B发射的新型载人飞船,他的返回轨道高度为7000公里。

之前还有一个嫦娥五号T1试验星,进入了地月转移轨道,从大椭圆轨道的40几万公里的远地点返回地球,同样也是5000公里高度释放返回舱。

嫦娥五号返回舱的再入模式,完整应该叫“高速半弹道跳跃式再入”模式。


对比一下其他从月球返回的返回器:

阿波罗飞船返回舱再入轨道高度我印象中应该是七八百公里的高度,轨道器已经带着返回舱已减速,当然此时依旧要比从空间站高度的非常返回地球的速度高,应该是大于第一宇宙速度的,阿波罗的返回舱带的燃料较多且主发动机推力应该是40KN的(嫦娥五号是3KN),用于给重量较大的轨道器和返回舱组合体减速。阿波罗载人返回舱则有一定的升力布局,但是不同于嫦娥五号的跳跃式弹道,阿波罗飞船返回舱只是在60公里高度的大气中滑翔一段,用于降低再入时剧烈减速的带来的过载(不滑翔的话过载可能高达15个G,滑翔使过载降低到最大6.8G的水平),滑翔段高点为80公里左右,没有超过卡门线,全程都在大气内。
这种滑翔弹道,如果再入速度更快,就比较困难了,它面临着更高的气动加热总热量,总重5.9吨阿波罗飞船返回舱已经有重达1.36吨的隔热层了,速度更快,热量更高,隔热所需的重量可能就要过大,导致有效载荷降低。

当然直接高速弹道再入,也不是不行,只不过剧烈减速带来的过载几十个G,人是承受不了的,气动加热也更剧烈,需要更厚的隔热层……在这种恶劣工况下,返回器上的各种设备也要面临更严峻的考验,更容易出现事故。

另外大家可以自己搜索一下毛子的做法,苏联的月球系列探测器的返回舱,见识一下什么叫简单粗暴,当然有效载荷就非常低了。[s:ac:哭笑],当年毛子也是玩过高速跳跃式弹道的……


而嫦娥五号这种半弹道高速再入的特点就是可以更充分的利用大气减速的同时,还可以有效的控制过载和气动加热,实现了返回舱采用更高速度再入时过载能满足载人的需求(最大过载可能4-5个G的样子),降低了对隔热系统的要求,降低了轨道器减速的要求,有效的提高了返回舱的有效载荷。(通过一系列这样的优化,我们的嫦娥五号才可以一次性带回两公斤的月壤,我们的嫦娥五号的伞降系统的重量占比,也是世界先进水平的)

嫦娥五号返回舱再入形成约为5000-7000公里,第一次再入跳跃点高度为60公里,跳跃高度超高卡门线,达到120公里,之后继续无动力自由飞行用较低的速度再次再入大气层。

在经过几千公里长距离复杂弹道,两次再入大气层后,嫦娥五号返回舱着陆地点距离理论落点偏差1.5公里。这个偏差基本就是10公里高度开伞后风吹的了……

总结一下讲,就是嫦娥五号历经几十万公里的飞行,从5000公里高度打靶,子弹经过了一系列复杂的飞行后,正中靶心。

复制标题:[苦逼坑爹小白兔]嫦娥五号返回器采用弹跳式弹道完成殿堂级精度降落,为嫦娥五号任务画上完美句号,验证了更先进再入模式的可靠性
Conor-avatar

Conor

不知道中国的新载人飞船啥时候开始命名征集……

这个东西才是真正的牛逼啊

一方面可以和载人龙一样进行空间站天地往返

一方面又可以和猎户座一样,深空飞行。
亡靈導師-avatar

亡靈導師

没看懂,长求总……
Black Caillou-avatar

Black Caillou

[quote][pid=477706601,24701854,1]Reply[/pid] Post by [uid=8141944]cltcsg[/uid] (2020-12-18 14:49):

没看懂,长求总……[/quote]就是嫦娥五号的再入技术,相较美苏,有过载低,温度低和落点更精确的优势
Cohmatic-avatar

Cohmatic

Reply to [pid=477646825,24701854,1]Reply[/pid] Post by [uid=35313622]米饭1024[/uid] (2020-12-18 11:28)

昨天看说的早得很吧

说的要把空间站建好之后才开始论证载人登月

那都猴年马月去了
serpento-avatar

serpento

[quote][pid=477706601,24701854,1]Reply[/pid] Post by [uid=8141944]cltcsg[/uid] (2020-12-18 14:49):

没看懂,长求总……[/quote]“打水漂”
Conor-avatar

Conor

[quote][pid=477706601,24701854,1]Reply[/pid] Post by [uid=8141944]cltcsg[/uid] (2020-12-18 14:49):

没看懂,长求总……[/quote]总结就是中国的对超高速亚轨道高度飞行的研究已经非常深入了

如果没有各种在这个高度的弹道的超高速飞行器的试验积累经验,是不能完成如此精确的降落的。

关于嫦娥五号的返回器的各种姿态控制的东西,我理解也不深,想发帖只能搬运现成的
DexTa-avatar

DexTa

这周好像有个 回收火箭发射
Aqwaareaper-avatar

Aqwaareaper

[quote][pid=477706601,24701854,1]Reply[/pid] Post by [uid=8141944]cltcsg[/uid] (2020-12-18 14:49):
没看懂,长求总……[/quote]钱学森弹道
FufuLuvely-avatar

FufuLuvely

说的很好!






有没有动图演示一下?
Jovici.MP3-avatar

Jovici.MP3

跟打航母的那个东风导弹技术一样嘛?
Conor-avatar

Conor

[quote][pid=477708843,24701854,1]Reply[/pid] Post by [uid=62485398]小小C皱眉头[/uid] (2020-12-18 14:57):

昨天看说的早得很吧

说的要把空间站建好之后才开始论证载人登月

那都猴年马月去了[/quote]新载人飞船要用于空间站天地往返了啊,最快22年就要投入使用了吧
Jotohru-avatar

Jotohru

[quote][pid=477706601,24701854,1]Reply[/pid] Post by [uid=8141944]cltcsg[/uid] (2020-12-18 14:49):

没看懂,长求总……[/quote]水漂突防,精准打击[s:ac:茶]
虚王 Nova-avatar

虚王 Nova

无动力的,才偏1.5公里,牛逼啊。
2.b_continued-avatar

2.b_continued

[quote][pid=477709728,24701854,1]Reply[/pid] Post by [uid=43122110]少林功夫女子[/uid] (2020-12-18 15:00):

钱学森弹道[/quote]事实上这次是钱学森弹道和桑格尔弹道的结合体[s:ac:blink]
Altern4te-avatar

Altern4te

Reply to [pid=477708843,24701854,1]Reply[/pid] Post by [uid=62485398]小小C皱眉头[/uid] (2020-12-18 14:57)是的,需要等长征九号,登月所需要的推力现在还达不到。有兴趣的可以搜索土星五号的图片。
Conor-avatar

Conor

[quote][pid=477710061,24701854,1]Reply[/pid] Post by [uid=60622049]第三方想好[/uid] (2020-12-18 15:01):

跟打航母的那个东风导弹技术一样嘛?[/quote]不太一样,首先东风21D和东风31啥的那个,都是常规的弹道,他们因为射程也就两三千公里,再入速度也没有那么高。

并且弹头再入和载人再入面对的情况是不一样的,载人的时候要尽量降低过载,倾角都很小,弹头再入可不管这个,倾角很大,保持高速,弹头再入时,搭载的设备就是我主楼说的“恶劣工况”

当然,要打移动目标,搭载的弹头还是要比常规弹头减速程度更多的,要给弹头搭载的制导设备留出工作窗口。

东风17是钱学森弹道,再入后在大气层内高速滑翔

之前做的跳跃式弹头的试验,中国自己应该没有官方命名。
Aqwaareaper-avatar

Aqwaareaper

[quote][pid=477711116,24701854,1]Reply[/pid] Post by [uid=379456]七哥[/uid] (2020-12-18 15:05):

事实上这次是钱学森弹道和桑格尔弹道的结合体[s:ac:blink][/quote]收到 已学习[img]http://img.nga.178.com/attachments/mon_201209/14/-47218_5052bc587c6f9.png[/img]
RominusJ-avatar

RominusJ

虽然看不懂,但我知道这肯定很牛逼