跃升空天新高度(2024年终系列报道·科技篇①)
跃升空天新高度(2024年终系列报道·科技篇①)
2024年,中国航空航天领域捷报频传:珠海航展签约超2800亿元,载人航天工程圆满完成4次飞行任务,嫦娥六号实现月背采样返回,大飞机家族持续壮大,低空经济蓬勃发展。这些成就不仅展现了中国航空航天科技实力的飞速进步,也标志着中国正向航天强国的目标稳步迈进。
在第十五届中国国际航空航天博览会(简称“珠海航展”)上,中国大型空中加油机运油-20进行了精彩的飞行展示。此次航展累计吸引近60万人次参观,签约总额超过2800亿元,充分展示了中国航空航天科技的硬实力。
四艘飞船出征,“天宫”稳定运行
2024年,中国载人航天工程继续稳步推进,全年共实施了4次飞行任务,包括两艘天舟货运飞船和两艘神舟载人飞船,确保了天宫空间站的应用与发展取得丰硕成果。
1月17日,搭载天舟七号货运飞船的长征七号遥八运载火箭在文昌航天发射场成功发射,拉开了年度载人航天任务的序幕。作为改进型全密封货运飞船,天舟七号在货物运输能力、效率以及对空间站的支持能力方面都有显著提升。特别值得一提的是,天舟七号成功验证了3小时交会对接模式,这是继2011年突破交会对接技术、2017年完成6.5小时快速交会对接、2022年创下2小时快速交会对接世界纪录之后的又一重要突破。该模式不仅满足了载人航天工程的实际需求,也标志着中国交会对接技术的成熟并获得领先优势。
在轨运行9个多月后,天舟七号于11月10日顺利完成使命,进入最后的飞行时段。一周后,天舟七号受控再入大气层坠毁,以一道灿烂的轨迹华丽谢幕。
就在天舟七号踏上最后的谢幕之旅时,11月15日夜,接替其继续完成太空货运使命的天舟八号顺利升空。次日2时32分,天舟八号采用3小时交会对接模式与天和核心舱成功对接,为空间站带去了航天员在轨驻留消耗品、推进剂、应用实(试)验装置等物资。与天舟七号相比,天舟八号的性能再次得到提升,增加了200多升的装载空间、100多千克的载货量,进一步增强了对空间站的物资保障能力。
在2024年,神舟十八号和神舟十九号两个飞行乘组先后奔赴天宫空间站。4月25日,神舟十八号乘组(叶光富、李聪、李广苏)开启太空之旅,次日与中国空间站天和核心舱对接形成组合体,并与神舟十七号乘组成员(汤洪波、唐胜杰、江新林)实现了“太空会师”,这是中国空间站第四次实现乘组轮换。
神舟十八号飞行乘组在轨驻留192天,期间进行了2次出舱活动,刷新了中国航天员单次出舱活动时间纪录,完成了空间站空间碎片防护装置安装和多次货物出舱任务,开展了大量空间科学实(试)验。11月4日,神舟十八号返回舱在东风着陆场成功着陆,圆满完成任务。
10月30日,神舟十九号乘组(蔡旭哲、宋令东、王浩泽)从甘肃酒泉卫星发射中心出发进入太空,与天和核心舱形成组合体。乘组顺利完成进驻、交接,开始中国空间站之旅。目前,由神舟十九号、天和核心舱和天舟八号构成的中国空间站组合体正在太空高速飞行,神舟十九号乘组按照北京时间作息,将开展系列空间科学与应用实(试)验,实施航天员出舱活动及货物进出舱,进行空间站空间碎片防护装置安装、舱外载荷和舱外设备安装与回收等任务,开展科普教育和公益活动和空间搭载试验。
月背取土凯旋,“嫦娥”再立新功
2024年,中国成功实施嫦娥六号任务,实现了人类月球探测史上一项空前的壮举:完成月球背面着陆区的现场调查和分析并携带月球背面的月球样品返回地球。
3月20日,中继卫星鹊桥二号从文昌航天发射场升空向月球进发;3月25日,进入环月轨道飞行并做好给嫦娥六号提供中继通信服务的准备。5月3日,长征五号遥八运载火箭搭载嫦娥六号发射升空。6月2日,嫦娥六号着陆器和上升器组合体在鹊桥二号中继星支持下,成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地预选着陆区,随即进行形貌探测和地质背景勘察等工作,发现并采集不同地域、不同时期的月球样品。值得一提的是,嫦娥六号是国际合作的产物,搭载了多项国际载荷,其中包括法国的氡气探测仪、欧空局的负离子探测仪、意大利的激光角反射镜、巴基斯坦的立方星等。6月4日,嫦娥六号上升器携带月球样品自月球背面起飞,踏上归途。6月25日,嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域。
6月28日,嫦娥六号任务月球样品交接仪式在京举行,随后月球样品由地面应用系统转运队送至位于中国国家天文台的月球样品实验室,地面应用系统的科研人员按计划开展月球样品的存储和处理并启动科研工作。11月15日,中国科学家采用嫦娥六号采回的月球背面样品做出的首批两项独立研究成果,同时刊登在国际学术期刊《自然》与《科学》杂志。研究首次揭示月球背面约28亿年前仍存在年轻的岩浆活动,这一年龄填补了月球玄武岩样品在该时期的记录空白。
拓展型号性能,增强“家族”阵容
C919大型客机、运-20大型运输机、大型水陆两栖飞机(AG600和AG600M)被称为中国大飞机“三剑客”,是中国现代航空科技和航空工业的标志性成就。2024年,中国大飞机阵容进一步增强,在上述型号的基础上努力实现新的发展和跨越。
据媒体3月27日报道,C929已进入研制进程“关键阶段”,中国自主研制的第一款洲际客机型号再次进入公众视野。C929是中国首款按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的喷气式远程宽体客机,其基本型座级280座,航程达1.2万公里,可广泛满足全球国际间、区域间航空客运市场需求。据中国商飞C919总设计师、中国工程院院士吴光辉介绍,C929将采用综合模块化航电技术减轻机载设备重量;采用新一代超临界机翼、变弯度机翼等先进气动技术,提升气动效率;将先进复合材料用量提升至50%以上,减小飞机结构重量;采用高涵道比低噪音的涡扇发动机以及广泛应用生物燃料,来实现更低巡航段的油耗等。由此可见,其定位和性能比喷气式中程干线客机C919向前迈进了一大步。C929研制攻关虽然还在紧锣密鼓进行中,但是已经赢得航空业界的青睐。11月12日,中国国航与中国商飞签署了C929大飞机的首家用户框架协议,意向成为改型客机的全球首家用户。
在本届珠海航展上,有一对“孪生姐妹明星”吸引了众多参观者的目光,她们就是代号为“鲲鹏”的运-20大型运输机和有“空中奶妈”之称的运油-20——大型空中加油机。运油-20作为中国新一代空中加油装备,起飞重量达到220吨,载油量超过100吨,已多次成功开展与多型中国战机空中加油训练,大大增强了中国空军航空兵远程机动能力。
对中国大型水陆两栖飞机来说,2024是赶考之年,经过了多场科目的考试并取得好成绩。2月,AG600M在内蒙古海拉尔完成高寒试飞任务,其动力装置系统、燃油系统、液压系统、飞控系统、航电系统、起落架系统等通过了高寒地面试验和试飞验证,可满足中国全疆域范围内的森林、消防、搜索、救援等多领域使用需求。4月,AG600在湖北荆门漳河机场完成了完成水上救援模式验证。5月到10月间,AG600陆续进行首次夜航飞行试验、高温高湿飞行试验、空速校准试飞、全机疲劳试验等,表现出良好性能。
发力低空飞行,变革出行方式
2024年,在有关方面强有力政策支持下,在航空航天科技创新能力支撑下,电动垂直起降飞行器(eVTOL)、飞行汽车和各种无人机等航空器不断涌现,推动中国低空经济呈现迅猛发展势头。
eVTOL是一种电动化且不需要跑道就可垂直起降的载人飞机,被认为是空中交通领域最热门的赛道,截至2024年3月,全球约有300家公司致力于开发eVTOL产品,其中包括一批中国企业和科研机构。
6月,中国西北工业大学发布eVTOL飞行器最新成果,该飞行器首创三翼面六旋翼全倾转旋翼气动布局,是中国首个完成样机飞行试验的全倾转旋翼eVTOL飞行器。7月,一款载人飞碟eVTOL在深圳市盐田区大梅沙海滨公园首飞,它专门应用于旅游场景的低空飞行产品,飞行高度在10米到30米之间,具有自动避障的功能。到11月底,中国已经成长起一批eVTOL研制企业,其中包括亿航智能、峰飞航空、沃飞长空、小鹏汇天、沃兰特等,推出了技术路线多样、型号丰富的eVTOL飞行器。有些eVTOL公司和飞行器产品还成功出海,成为中国制造新名片。
飞行汽车是低空经济另一种核心载体,也是中国研发企业发力的领域之一。3月21日,小鹏汇天发布消息,旗下“陆地航母”飞行体型号合格证申请获国家民航局受理,计划于今年第四季度开启预售。该型号分为陆行体和飞行体两部分,两者通过一键操作,便可实现自动分离和结合。分离后,展开飞行体的6副机臂和旋翼,即可开启低空飞行;飞行体落地后,收拢机臂和旋翼,通过陆行体的自动驾驶功能和自动分合机构,实现与飞行体的精准对接、结合。
作为低空经济的一大主角,中国无人机在2024年继续获得创新、发展,一方面机动性能和运输能力进一步提升,另一方面环境适应性特别是在超高海拔地区的运行能力实现新突破。6月5日,一款中国无人机在珠穆朗玛峰尼泊尔一侧完成了首次民用无人机高海拔运输测试,成功通过了海拔5300米至6000米航线上的往返运输测试,创造了民用无人机最高海拔运输纪录。
本文原文来自《人民日报海外版》