“旅行者”2号试飞升空因故障提前返回

记者 闻坤 文/图
2016-11-10 22:55
摘要

“旅行者”2号试飞一波三折。受大雪、大风等恶劣天气影响而一度延后试飞时间。

“旅行者”2号试飞一波三折。受大雪、大风等恶劣天气影响而一度延后试飞时间,11月9日晚,光启集团自主研制的临近空间飞行器“旅行者”2号,在新疆光启博斯腾湖临近空间基地载动物试飞,当其升至海拔1.2万米、未达到预定高度时,“旅行者”2号突然下降。据光启集团介绍,因部分通讯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。经初步分析,系统故障可能与升空前的碰撞有关。光启相关负责人表示,不会因科学实验遭遇的挫折而停下探索临近空间的脚步。

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或因升空时发生碰撞导致系统故障

11月9日22时44分,“旅行者”2号近40米直径的超大囊体,充入经过精密计算的氦气后,携带总重量超过1吨的主舱,缓慢升空。主舱内搭载了一个小型生命保障系统,携带了一只乌龟。按计划,“旅行者”2号将进入海拔20千米以上的临近空间,完成13项以上临近空间实验及测试,包括天地对话、动力系统、航电、通信等设备的测试以及气温、风向等数据的采集。随后,“旅行者”2号通过释放氦气而逐渐下降,最终返回地面。

据光启相关负责人介绍,“旅行者”2号升空至海拔1.2万米高度时,正常通信突然中断,备用系统自动启动,传回的数据显示,部分通讯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号随即迅速着陆。技术人员随即赶往预估着陆地点。

据了解,“旅行者”2号升空时,舱体曾发生碰撞。试飞团队初步分析认为,系统故障可能与此次碰撞有关。确切原因有待进一步调查。

光启集团联合创始人、光启科学联席行政总裁栾琳说,相对于曾在新西兰成功试飞并升至临近空间的“旅行者”1号,“旅行者”2号增加了携带舱体升空、天地对话、柔性太阳能薄膜电池、动力螺旋桨等功能,试飞难度也随即增加。

她表示,在本次试飞中,由于没有达到预定高度,仅完成了携带舱体升空、天地对话和飞行中数据采集的实验,柔性太阳能薄膜电池、动力螺旋桨、生命保障体系等功能由于未能达到预设高度,而没有完成实验。栾琳透露,“旅行者”号团队已经在着手设计和测试“旅行者”3号,拟在明年择日进行试飞实验。

受恶劣天气影响 试飞曾多次延迟

此次“旅行者”2号试飞一波三折,原计划11月6日试飞。11月5日,试飞基地所在的新疆博湖县博斯腾湖乡突然降雪,气温骤降。光启临近空间创新中心总监周飞博士表示,这次降雪的时机和雪量都超出了前期的预报和历年数据的经验,实属罕见,而降温降雪令试飞前的准备工作无法正常开展,出于安全飞行的考虑,团队决定延迟一天,至11月7日再试飞。

11月7日凌晨1时许,通过现场测风速、风向,结合气象数据,试飞团队判断环境适合试飞,随即开始进行囊体充气。但进行至凌晨3时许,试飞现场风速突变至安全试飞阈值的两倍多,已经开始的囊体充气被迫中断。

栾琳解释,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。科研团队连日从不间断地对当地天气状况进行实时监测分析。“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,已经超过阈值,因此不得不推迟试飞。”

“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。”周飞表示。

经过现场评估,光启临近空间技术团队认为,天气状况无法达到试飞标准,同时,已经在寒冷大风环境中连续工作超过33个小时的工作人员需要休整,“旅行者”2号的囊体结构也要再做检测。为保障现场人员安全和试飞顺利进行,试飞团队当即决定暂停试飞计划,并保持对天气状况的实时监测,等天气状况达到试飞标准再进行试飞试验。

经过观察分析,团队11月8日两次尝试试飞,都未能等到合适的试飞窗口。团队不得不决定再次延迟试飞。至11月9日晚间,天气逐渐转好,“旅行者”2号团队再次向临近空间冲刺。

临近空间有重大利用价值

“中国要成为科技强国,一定要在这些前沿研究方面走到前面。”在11月3日光启承办的中国浮空器大会上,国家高分专家组组长、中科院光电院顾逸东院士表示,中央已经提出,必须推动空间科学、空间技术、空间应用全面发展。我国对空间科学正在进行进一步规划,而如何更好地利用科学气球开展空间科学先导研究、空间实验,是当前的一项迫切需求。

中国工程院院士、中国航空学会副理事长甘晓华则在上述大会现场表示,浮空器技术是一门古老的学科,但以往受到技术的限制,商业运行和应用受到挫折,如今人们越来越重视浮空器的用途,尤其随着临近空间和人类生活空间的进一步扩大利用,浮空器驻留时间长、耗费能源少等优势,可以在科研、商业等领域发挥更大的作用,环保绿色社会尤其需要这种浮空器、飞行器。

刘若鹏表示,目前浮空器的民用价值已经越来越得到认可。浮空器体积庞大,可以长时留空,而且费效比低。“在载重和时间相同的情况下,浮空器的使用成本与火箭、卫星等相比都低得多,而‘旅行者’2号在临近空间载人旅行上的尝试,也是浮空器利用上的创新和开拓。此次试飞实验所积累的宝贵经验和数据,对明年‘旅行者’3号的试飞具有指导意义。”

见习编辑 耿超逸

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