图:“猎户座”飞船进行轨道飞行试验后溅落在太平洋(图片来源:空间飞行现在时网站)
据空间飞行现在时网站2015年1月19日报道,美国国家航空航天局(NASA)官员表示,在12月5日进行的轨道飞行试验中,“猎户座”乘员舱溅落在太平洋之后,其自动复原式浮动保持系统只有一部分正常运行。总体上,NASA官员将此次飞行试验视为巨大成功,试验期间只有安全气囊系统没有按照计划运行。因此,工程师计划重新设计该系统。
安全气囊系统需要重新设计 如果“猎户座”乘员舱上下颠倒地着陆,安全气囊将使其垂直翻转。该乘员舱以“稳定1”(Stable 1)的配置溅落,也就是右侧朝上。洛克希德•马丁公司是“猎户座”项目的主承包商,其“猎户座”项目运营经理朱尔斯•施耐德表示,安全气囊设计用于在每次任务中充气,但在此次飞行试验的5个球体气囊中,只有2个按照设计保持压力,还有2个气囊在充气后迅速失去压力,最后1个气囊填充氦气失败。
洛克希德•马丁公司将在3月4日向NASA提交一份任务情况报告。飞行试验结果初步显示,“猎户座”飞船发射前列出的87个试验目标已实现85个。NASA负责探索系统研发的副助理局长比尔•希尔表示,两个没有实现的目标是:使乘员舱直立系统的所有气囊充气,并使它们在较长时间内保持充气状态。这些气囊本应能够保持充气24小时,但此次试验没有实现该能力。希尔称,气囊系统中的烟火起爆器按照设计触发,但只有2个气囊加压并保持充气状态。1月13日,希尔向NASA咨询委员会的载人探索与操作委员会表示,工程师将必须重新设计为安全气囊系统充气的内部管路。该管路可填充压强为5000磅/平方英寸的氦气,该系统目前使用螺纹连接。希尔认为在充气时可能存在一些泄露,但目前还不能确定,这是计划调查的事件之一。
“猎户座”项目计划 NASA计划在2015年进行重大工程评审,以最终确定“猎户座”飞船的设计。在此之前,2014年12月5日进行的“探索飞行试验”-1(EFT-1)可作为一次用来发现技术问题的机会。第二次无人 “猎户座”飞行试验预计在2018年由NASA“航天发射系统”重型运载火箭发射。首次载人“猎户座”任务预计在2021年进行,目标是月球。
首次飞行试验结果分析 NASA载人探索与运行理事会负责人比尔•格斯滕迈尔表示,EFT-1是一次巨大成功,数据评审结果非常良好。该飞船比预期使用了更少的联氨机动燃料,并且从GPS卫星接收到比预期更好的导航数据。
联氨燃料消耗比预期低 “猎户座”飞船在飞行试验期间消耗了93磅联氨燃料,该推进剂用来使飞船在与“德尔它”4火箭上面级分离后,在再入大气层过程中保持正确的轨道飞行。根据希尔提交给咨询委员会的一份图表,官员预测,该飞船将消耗约119磅联氨燃料。希尔称,联氨燃料消耗是没有准确预测到的最重要的事件,该推进剂用于太空中的机动操作。希尔认为,从“德尔它”4火箭发射该乘员舱仅需要低燃料消耗,这比预期低两个标准差以上,这也是需要进行调查的事件之一,此次飞行试验配备了约300磅联氨燃料以用于发射该飞船。该乘员舱还比NASA预期使用了更少的电池电量。
NASA计划重复使用“猎户座”乘员舱 重复使用“猎户座”乘员舱不是飞行试验成功标准的一部分,但NASA计划重复使用该乘员舱,以在2018年进行一次大气层高空逃逸试验。希尔称,该飞船可重复使用,状态良好,仍需进行一次深入的工程调查,以最终决定该乘员舱是否可被再度使用。希尔称,原始计划是使用EFT-1指挥舱进行高空逃逸试验,目前正在为此进行评估。地面团队注意到飞船外层皮肤上有一些凹痕,这可能是由于空间碎片的撞击。但总体来说,该飞船处于良好状态。
计划更改防热罩设计 官员还表示,乘员舱直径约5米的隔热罩运行良好。“猎户座”以3.21万千米/时的速度进入大气层,承受将近4000华氏度的高温。在防热罩的玻璃纤维-石碳酸蜂窝状结构上,有33万个单元格通过手工填充Avcoat隔热涂料,该涂料预期在“猎户座”飞船再入大气层过程中融化,用以保护基底结构免受极高温度的影响。“猎户座”防热罩的钛合金骨架和碳纤维皮肤由洛克希德•马丁公司制造,达信防务系统公司为该骨架安装蜂窝结构并填充Avcoat隔热涂料。NASA和洛克希德•马丁公司可能为未来的“猎户座”任务更改防热罩设计,材质不变,但使用不同的制造方法。希尔称,工程师正在评估“大块的”(block)防热罩设计,以替换EFT-1使用的“单片”(monolithic)结构,因为单片设计存在裂缝问题。采用模块化设计方法,达信公司将以不同的方式为防热罩填充Avcoat涂料。希尔称,预计将在4月最终决定新防热罩的设计。(冯云皓 编译)