火箭院让“太空航班”乘坐更舒适

发布时间 : 2017-05-19     来源 : 中国运载火箭技术研究院新闻中心

  在未来,普通人不受训练也能像宇航员一样遨游太空,这将得益于一项高大上的技术成果——组合动力飞行器。它和地上跑的汽车一样,通过“换档”实现增速减速。不过,这个天上飞的“太空航班”,可比汽车难开得多,由于飞行速度很快,它在“换档”时会产生大幅振荡,要想开得稳,技术难度很大。中国运载火箭技术研究院(以下简称“火箭院”)研究发展中心正在破解这一难题,并取得了阶段性成果。
  技术人员李争学介绍,汽车有多个不同的档,对应不同的发动机输出和行驶速度。类似地,组合动力飞行器也一样。只不过,组合动力飞行器的“档”被称为组合动力的工作“模态”,“换档”也就是组合动力的“模态转换”,“空档”是组合动力关机,“挂档”是组合动力点火工作进入某一工作模态。
  有了不同的“档”,就有了如何“换档”、“换档”过程是否舒适等问题。开过车的人都知道,汽车相邻两档之间车速差别不会太大,而且有措施保证换档过程平稳,这些都是为了确保在换档过程中,不会出现突然的猛加速或猛减速,导致车失控、人受伤。
  然而,组合动力飞行器的不同模态之间推力差别很大,由一个模态转换到另一个模态的过程中,推力会产生大幅突变。李争学说,这种推力的大幅突变,就好像汽车在高速行驶过程中,突然驶过一个突出的台阶而受到强烈冲击,引起汽车的剧烈颠簸。由于组合动力模态切换过程中的这种剧烈冲击,飞行器的姿态会受到强力干扰,控制不好的话,飞行器的姿态很容易大幅振荡,甚至“翻车”失控。这就是组合动力飞行器的一个烦恼:“大档车难开”。
  目前,火箭院研究发展中心正在联合院内外多家优势单位,解决组合动力飞行器的一系列关键问题,“大档难开”问题作为其中之一,已取得阶段性成果。
  “该系列技术日益成熟,将可实现‘油门’的灵活调节和对飞行器姿态的平稳控制,避免换档过程中出现明显的冲击和振荡,显著提升乘客的飞行舒适性。”李争学说,“未来,不管是老人还是小孩,都可以舒适地乘坐组合动力飞行器上太空,地球将会成为更加名副其实的‘地球村’。”

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