载人航天，人命关天。中国载人航天工程全线始终坚持质量第一、安全至上，始终把确保航天员安全摆在首要位置。发射逃逸系统用于在发射台上或飞行过程中，火箭发生爆炸或故障时将返回舱内的航天员带到安全区域，是载人航天飞行中的重要人员安全保障设施。

 

为验证逃逸系统总体方案的可行性和设计的各项性能指标是否满足要求，往往需要单独针对逃逸系统开展飞行试验。

逃逸系统飞行试验一般分为两类，一是零高度逃逸试验，待发段逃逸初始距地面高度低、飞行时间短、飞行时序极其紧凑，为满足返回着陆时安全可靠开伞的条件要求，逃逸塔应满足一定的性能条件并进行验证；二是最大动压逃逸试验，运载火箭上升段需保证飞船逃逸能力和逃逸后落区满足条件，因此需要验证逃逸弹道及控制可行性，综合考虑逃逸环境条件恶劣情况和试验验证充分性。

 

“零高度”指的是初始高度、速度均为零。1998年，我国成功实施了首次且唯一一次零高度逃逸飞行试验。此次试验模拟了运载火箭在发射台上出现故障时，神舟飞船的零高度逃逸救生飞行。

 

▲神舟飞船零高度逃逸飞行试验（起飞、工作、分离、开伞）

 

在零高度逃逸飞行试验中，试验船返回舱从逃逸飞行器中正常分离，返回舱弹伞舱盖、开引导伞、开减速伞、开主伞等动作均正常，验证了运载火箭系统总体方案设计的正确性和飞船应急救生系统的工作能力。

为模拟长征二号F运载火箭在最大动压附近出现故障的情况，我国于1996年成功实施了最大动压滑轨试验，利用火箭撬进行了3次最大动压条件下的栅格翼释放展开试验，模拟了栅格翼的阻力，考核了气动力对逃逸飞行器结构的影响。

 

作为保障航天员生命安全的关键系统，我国新一代载人飞船梦舟的逃逸系统通过MBSE（基于模型的系统工程）方法进行了全面优化设计。梦舟飞船需兼顾载人月球探测和近地空间站任务，这两类任务在发射过程、工作时序、弹道历程、星下点轨迹等方面存在明显区别，这对飞船逃逸系统的兼容能力提出了新的挑战。

相对近地发射任务，执行登月任务的长征十号运载火箭起飞规模和爆炸当量大幅增长，且与长征二号F运载火箭全常规动力对应的故障模式及逃逸初始状态不同；相较于内陆发射的神舟飞船，梦舟飞船为濒海发射，气象条件复杂，工位附近设施多，上升段星下点以海域为主。因此，梦舟飞船必须具备更强的逃逸加速能力、逃逸适应能力，以及逃逸落点主动控制能力等。

梦舟飞船逃逸系统设计以“满足发射全程安全逃逸”为目标，采用了“大气层内逃逸塔逃逸+大气层外整船逃逸”方案，逃逸塔负责待发段至上升抛塔之间逃逸，抛塔后至近地入轨船箭分离则利用服务舱动力逃逸，逃逸及后续救生均由返回舱统一控制，实现了返回舱一体控制和整船资源高度复用。

科研团队根据飞船的逃逸模式和系统设计，梳理出逃逸弹道与控制、结构与分离、气动、动力、供电与信息等技术难点，分别开展了专题研究，并针对相关专项研究中识别出的关键技术进行了仿真和试验验证。

譬如逃逸主发动机和逃逸分离发动机已分别完成了整机热试车，对发动机内弹道性能、点火起动、热结构等进行了验证，逃逸主发动机同步开展了力热、噪声及喷流等环境参数测量。

 

▲逃逸固体发动机及轨控发动机热试车试验

 

根据工程计划安排，将于今年陆续组织实施梦舟飞船零高度和最大动压两次逃逸飞行试验。

 

随着各项逃逸关键技术试验的逐步验证，未来我国载人发射逃逸系统将更好地满足任务需求，为航天员提供更加安全可靠的保障，助力我国载人航天事业迈向更远的深空。

 

参考文献

[1]田林,武新峰,王鹏程等.新一代载人飞船逃逸系统设计与关键技术研究[J],宇航学报,2023,44(09):1351-1359

[2]王鹏程,田林,李喜晟等.国内外载人发射逃逸系统飞行试验发展研究[C].第七届空天动力联合会议暨中国航天第三专业信息网第四十三届技术交流会论文集（2023年）