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2024年終系列報(bào)道·科技篇:躍升空天新高度

  • 發(fā)表時(shí)間:2024-11-26
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2024年終系列報(bào)道·科技篇:躍升空天新高度(圖1)

  “累計(jì)參觀規(guī)模近60萬(wàn)人次,簽約超2800億元”,這是近日閉幕的第十五屆中國(guó)國(guó)際航空航天博覽會(huì)即“第十五屆珠海航展”取得的豐碩成果。其中,中國(guó)參展企業(yè)表現(xiàn)尤為亮眼。航天科技集團(tuán)、航天科工集團(tuán)作為中國(guó)航天國(guó)家隊(duì)?wèi){借雄厚科技實(shí)力,持續(xù)放大“明星”參展商效應(yīng)。前者攜嫦娥六號(hào)探測(cè)器、長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭等近200項(xiàng)高科技成果重磅亮相,與有關(guān)方面簽署了70余項(xiàng)合作協(xié)議及合作意向,累計(jì)簽約金額近600億元,再創(chuàng)新高。后者展出了防空體系、海防體系、對(duì)地打擊體系、無(wú)人作戰(zhàn)體系、反無(wú)人機(jī)體系、商業(yè)航天體系的整體能力和主力產(chǎn)品,展示產(chǎn)品升級(jí)換代和智能化發(fā)展成果。此外,中國(guó)大飛機(jī)繼續(xù)受到客戶青睞,在展會(huì)上繼續(xù)斬獲大單。

  作為中國(guó)航空航天對(duì)世界開(kāi)放的窗口,兩年一屆的珠海航展見(jiàn)證了中國(guó)在過(guò)去兩年特別是在2024年取得的航空航天科技創(chuàng)新成果,標(biāo)注中國(guó)躍升到新的空天高度。

  2024年,中國(guó)載人航天工程繼續(xù)順利推進(jìn),全年共實(shí)施了4次飛行任務(wù),包括兩艘天舟貨運(yùn)飛船和兩艘神舟載人飛船,保障天宮空間站應(yīng)用與發(fā)展取得豐碩成果。

  1月17日,搭載天舟七號(hào)貨運(yùn)飛船的長(zhǎng)征七號(hào)遙八運(yùn)載火箭,在文昌航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火發(fā)射,拉開(kāi)了本年度實(shí)施中國(guó)載人航天任務(wù)的序幕。作為改進(jìn)型全密封貨運(yùn)飛船,天舟七號(hào)展現(xiàn)了更加優(yōu)異的性能:貨物運(yùn)輸能力、效率進(jìn)一步提升,對(duì)空間站的在軌支持能力進(jìn)一步增強(qiáng)。值得稱(chēng)道的是,天舟七號(hào)成功在軌驗(yàn)證了3小時(shí)交會(huì)對(duì)接模式,這是繼中國(guó)于2011年突破交會(huì)對(duì)接技術(shù)、2017年完成6.5小時(shí)快速交會(huì)對(duì)接、2022年創(chuàng)下2小時(shí)快速交會(huì)對(duì)接的世界紀(jì)錄之后,取得的交會(huì)對(duì)接新突破。該模式在時(shí)間上優(yōu)于6.5小時(shí)交會(huì)對(duì)接模式,與2小時(shí)交會(huì)對(duì)接模式相比,降低了對(duì)火箭入軌條件、測(cè)控精度、敏感器及導(dǎo)航精度、制導(dǎo)控制精度等方面的要求,提升了任務(wù)的靈活性和可靠性,被認(rèn)為是中國(guó)航天在當(dāng)前技術(shù)水平條件下的最優(yōu)解。該模式不僅滿足載人航天工程的實(shí)際需求,而且標(biāo)志著中國(guó)交會(huì)對(duì)接技術(shù)的成熟并獲得領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。在軌運(yùn)行9個(gè)多月后,天舟七號(hào)完成使命,進(jìn)入最后的飛行時(shí)段。11月10日,天舟七號(hào)順利撤離空間站組合體,轉(zhuǎn)入獨(dú)立飛行階段。在此約一周之后,天舟七號(hào)受控再入大氣層墜毀,劃出一道燦爛的軌跡,華麗謝幕。

  就在天舟七號(hào)踏上最后謝幕飛行之旅時(shí),11月15日夜,接替其繼續(xù)完成太空貨運(yùn)使命的天舟八號(hào)順利升空。第二日2時(shí)32分,天舟八號(hào)采用3小時(shí)交會(huì)對(duì)接模式與天和核心艙等形成組合體,為空間站帶去了航天員在軌駐留消耗品、推進(jìn)劑、應(yīng)用實(shí)(試)驗(yàn)裝置等物資。與天舟七號(hào)相比,天舟八號(hào)的性能再次得到提升,增加了200多升的裝載空間、100多千克的載貨量,對(duì)空間站的物資保障能力進(jìn)一步增強(qiáng)。

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  在2024年,有兩個(gè)飛行乘組分別搭乘神舟十八號(hào)、神舟十九號(hào)先后奔赴天宮空間站,他們是葉光富、李聰、李廣蘇乘組和蔡旭哲、宋令東、王浩澤乘組。

  4月25日,神舟十八號(hào)葉光富、李聰、李廣蘇乘組開(kāi)啟太空之旅。4月26日,神舟十八號(hào)與中國(guó)空間站天和核心艙對(duì)接形成組合體,乘組進(jìn)入空間站與神舟十七號(hào)乘組成員湯洪波、唐勝杰、江新林“太空會(huì)師”,這是繼神舟十五、神舟十四兩個(gè)乘組首次“太空會(huì)師”之后的第四次。

  神舟十八號(hào)飛行乘組在軌駐留192天,進(jìn)行了2次出艙活動(dòng),刷新了中國(guó)航天員單次出艙活動(dòng)時(shí)間紀(jì)錄,完成了空間站空間碎片防護(hù)裝置安裝和多次貨物出艙任務(wù),開(kāi)展了艙內(nèi)外設(shè)備安裝、調(diào)試、維護(hù)維修等各項(xiàng)工作;此外,還完成了涉及微重力基礎(chǔ)物理、空間材料科學(xué)、空間生命科學(xué)、航天醫(yī)學(xué)、航天技術(shù)等領(lǐng)域的大量空間科學(xué)實(shí)(試)驗(yàn)。11月4日,神舟十八號(hào)返回艙在東風(fēng)著陸場(chǎng)成功著陸,此次任務(wù)取得圓滿成功。

  10月30日,神舟十九號(hào)三人乘組從甘肅酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心出發(fā),進(jìn)入太空;之后神舟十九號(hào)與天和核心艙形成組合體。乘組順利完成進(jìn)駐、交接,開(kāi)始中國(guó)空間站之旅。

  此時(shí)此刻,由神舟十九號(hào)、天和核心艙和天舟八號(hào)構(gòu)成的中國(guó)空間站組合體在太空高速飛行,神舟十九號(hào)乘組按照北京時(shí)間作息,將開(kāi)展系列空間科學(xué)與應(yīng)用實(shí)(試)驗(yàn),實(shí)施航天員出艙活動(dòng)及貨物進(jìn)出艙,進(jìn)行空間站空間碎片防護(hù)裝置安裝、艙外載荷和艙外設(shè)備安裝與回收等任務(wù),開(kāi)展科普教育和公益活動(dòng)和空間搭載試驗(yàn)。

  2024年,國(guó)際航天科技領(lǐng)域最激動(dòng)人心的成就莫過(guò)于中國(guó)成功實(shí)施嫦娥六號(hào)任務(wù)。作為中國(guó)月球探測(cè)工程重要一步,嫦娥六號(hào)實(shí)現(xiàn)了人類(lèi)月球探測(cè)史上一項(xiàng)空前的壯舉:完成月球背面著陸區(qū)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和分析并攜帶月球背面的月球樣品返回地球。

  嫦娥六號(hào)未動(dòng),鵲橋二號(hào)先行。3月20日,中繼衛(wèi)星鵲橋二號(hào)從文昌航天發(fā)射場(chǎng)升空向月球進(jìn)發(fā);3月25日,進(jìn)入環(huán)月軌道飛行并做好給嫦娥六號(hào)提供中繼通信服務(wù)的準(zhǔn)備。5月3日,長(zhǎng)征五號(hào)遙八運(yùn)載火箭搭載嫦娥六號(hào)發(fā)射升空。6月2日,嫦娥六號(hào)著陸器和上升器組合體在鵲橋二號(hào)中繼星支持下,成功著陸在月球背面南極-艾特肯盆地預(yù)選著陸區(qū),隨即進(jìn)行形貌探測(cè)和地質(zhì)背景勘察等工作,發(fā)現(xiàn)并采集不同地域、不同時(shí)期的月球樣品。值得一提的是,嫦娥六號(hào)是國(guó)際合作的產(chǎn)物,搭載了多項(xiàng)國(guó)際載荷,其中包括法國(guó)的氡氣探測(cè)儀、歐空局的負(fù)離子探測(cè)儀、意大利的激光角反射鏡、巴基斯坦的立方星等。6月4日,嫦娥六號(hào)上升器攜帶月球樣品自月球背面起飛,踏上歸途。6月25日,嫦娥六號(hào)返回器準(zhǔn)確著陸于內(nèi)蒙古四子王旗預(yù)定區(qū)域。

  6月28日,嫦娥六號(hào)任務(wù)月球樣品交接儀式在京舉行,隨后月球樣品由地面應(yīng)用系統(tǒng)轉(zhuǎn)運(yùn)隊(duì)送至位于中國(guó)國(guó)家天文臺(tái)的月球樣品實(shí)驗(yàn)室,地面應(yīng)用系統(tǒng)的科研人員按計(jì)劃開(kāi)展月球樣品的存儲(chǔ)和處理并啟動(dòng)科研工作。11月15日,中國(guó)科學(xué)家采用嫦娥六號(hào)采回的月球背面樣品做出的首批兩項(xiàng)獨(dú)立研究成果,同時(shí)刊登在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》與《科學(xué)》雜志。研究首次揭示月球背面約28億年前仍存在年輕的巖漿活動(dòng),這一年齡填補(bǔ)了月球玄武巖樣品在該時(shí)期的記錄空白。

  月球探索無(wú)止境,“嫦娥”志存高遠(yuǎn)。10月15日,在國(guó)務(wù)院新聞辦公室舉行的關(guān)于“中國(guó)空間科學(xué)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃”新聞發(fā)布會(huì)上,國(guó)家航天局系統(tǒng)工程司司長(zhǎng)楊小宇介紹,“嫦娥”接下來(lái)的兩個(gè)型號(hào)將對(duì)月球的南極環(huán)境和資源進(jìn)行探測(cè),將開(kāi)展月球資源就位利用的技術(shù)驗(yàn)證。國(guó)際月球科研站是中國(guó)聯(lián)合多國(guó)共同建設(shè),將在月球表面和月球軌道長(zhǎng)期自主運(yùn)行、短期有人參與,可擴(kuò)展、可維護(hù)的綜合性科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)施。對(duì)此,楊小宇表示,目前,國(guó)際月球科研站正處在可行性研究論證階段,準(zhǔn)備分兩個(gè)階段建設(shè):第一階段是基本型階段,建設(shè)功能和要素基本齊備的月基綜合性科研平臺(tái),具備開(kāi)展常態(tài)化的科學(xué)實(shí)驗(yàn)和資源開(kāi)發(fā)利用技術(shù)驗(yàn)證的能力;第二階段是拓展型階段,建設(shè)長(zhǎng)期無(wú)人、短期有人、功能完善、穩(wěn)定運(yùn)行的一個(gè)大型月基科研平臺(tái),具備全月面科學(xué)研究、資源開(kāi)發(fā)和技術(shù)驗(yàn)證能力。

  C919大型客機(jī)、運(yùn)-20大型運(yùn)輸機(jī)、大型水陸兩棲飛機(jī)(AG600和AG600M)被稱(chēng)為中國(guó)大飛機(jī)“三劍客”,是中國(guó)現(xiàn)代航空科技和航空工業(yè)的標(biāo)志性成就。2024年,中國(guó)大飛機(jī)陣容進(jìn)一步增強(qiáng),在上述型號(hào)的基礎(chǔ)上努力實(shí)現(xiàn)新的發(fā)展和跨越。

  據(jù)媒體3月27日?qǐng)?bào)道,C929已進(jìn)入研制進(jìn)程“關(guān)鍵階段”,中國(guó)自主研制的第一款洲際客機(jī)型號(hào)再次進(jìn)入公眾視野。C929是中國(guó)首款按照國(guó)際通行適航標(biāo)準(zhǔn)自行研制、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的噴氣式遠(yuǎn)程寬體客機(jī),其基本型座級(jí)280座,航程達(dá)1.2萬(wàn)公里,可廣泛滿足全球國(guó)際間、區(qū)域間航空客運(yùn)市場(chǎng)需求。據(jù)中國(guó)商飛C919總設(shè)計(jì)師、中國(guó)工程院院士吳光輝介紹,C929將采用綜合模塊化航電技術(shù)減輕機(jī)載設(shè)備重量;采用新一代超臨界機(jī)翼、變彎度機(jī)翼等先進(jìn)氣動(dòng)技術(shù),提升氣動(dòng)效率;將先進(jìn)復(fù)合材料用量提升至50%以上,減小飛機(jī)結(jié)構(gòu)重量;采用高涵道比低噪音的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)以及廣泛應(yīng)用生物燃料,來(lái)實(shí)現(xiàn)更低巡航段的油耗等。由此可見(jiàn),其定位和性能比噴氣式中程干線研制攻關(guān)雖然還在緊鑼密鼓進(jìn)行中,但是已經(jīng)贏得航空業(yè)界的青睞。11月12日,中國(guó)國(guó)航與中國(guó)商飛簽署了C929大飛機(jī)的首家用戶框架協(xié)議,意向成為改型客機(jī)的全球首家用戶。

  在本屆珠海航展上,有一對(duì)“孿生姐妹明星”吸引了眾多參觀者的目光,她們就是代號(hào)為“鯤鵬”的運(yùn)-20大型運(yùn)輸機(jī)和有“空中奶媽”之稱(chēng)的運(yùn)油-20——大型空中加油機(jī)。運(yùn)油-20作為中國(guó)新一代空中加油裝備,起飛重量達(dá)到220噸,載油量超過(guò)100噸,已多次成功開(kāi)展與多型中國(guó)戰(zhàn)機(jī)空中加油訓(xùn)練,大大增強(qiáng)了中國(guó)空軍航空兵遠(yuǎn)程機(jī)動(dòng)能力。

  對(duì)中國(guó)大型水陸兩棲飛機(jī)來(lái)說(shuō),2024是趕考之年,經(jīng)過(guò)了多場(chǎng)科目的考試并取得好成績(jī)。2月,AG600M在內(nèi)蒙古海拉爾完成高寒試飛任務(wù),其動(dòng)力裝置系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、飛控系統(tǒng)、航電系統(tǒng)、起落架系統(tǒng)等通過(guò)了高寒地面試驗(yàn)和試飛驗(yàn)證,可滿足中國(guó)全疆域范圍內(nèi)的森林、消防、搜索、救援等多領(lǐng)域使用需求。4月,AG600在湖北荊門(mén)漳河機(jī)場(chǎng)完成了完成水上救援模式驗(yàn)證。5月到10月間,AG600陸續(xù)進(jìn)行首次夜航飛行試驗(yàn)、高溫高濕飛行試驗(yàn)、空速校準(zhǔn)試飛、全機(jī)疲勞試驗(yàn)等,表現(xiàn)出良好性能。

  2024年,在有關(guān)方面強(qiáng)有力政策支持下,在航空航天科技創(chuàng)新能力支撐下,電動(dòng)垂直起降飛行器(eVTOL)、飛行汽車(chē)和各種無(wú)人機(jī)等航空器不斷涌現(xiàn),推動(dòng)中國(guó)低空經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)迅猛發(fā)展勢(shì)頭。

  eVTOL是一種電動(dòng)化且不需要跑道就可垂直起降的載人飛機(jī),被認(rèn)為是空中交通領(lǐng)域最熱門(mén)的賽道,截至2024年3月,全球約有300家公司致力于開(kāi)發(fā)eVTOL產(chǎn)品,其中包括一批中國(guó)企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)。

  6月,中國(guó)西北工業(yè)大學(xué)發(fā)布eVTOL飛行器最新成果,該飛行器首創(chuàng)三翼面六旋翼全傾轉(zhuǎn)旋翼氣動(dòng)布局,是中國(guó)首個(gè)完成樣機(jī)飛行試驗(yàn)的全傾轉(zhuǎn)旋翼eVTOL飛行器。7月,一款載人飛碟eVTOL在深圳市鹽田區(qū)大梅沙海濱公園首飛,它專(zhuān)門(mén)應(yīng)用于旅游場(chǎng)景的低空飛行產(chǎn)品,飛行高度在10米到30米之間,具有自動(dòng)避障的功能。到11月底,中國(guó)已經(jīng)成長(zhǎng)起一批eVTOL研制企業(yè),其中包括億航智能、峰飛航空、沃飛長(zhǎng)空、小鵬匯天、沃蘭特等,推出了技術(shù)路線多樣、型號(hào)豐富的eVTOL飛行器。有些eVTOL公司和飛行器產(chǎn)品還成功出海,成為中國(guó)制造新名片。

  飛行汽車(chē)是低空經(jīng)濟(jì)另一種核心載體,也是中國(guó)研發(fā)企業(yè)發(fā)力的領(lǐng)域之一。3月21日,小鵬匯天發(fā)布消息,旗下“陸地航母”飛行體型號(hào)合格證申請(qǐng)獲國(guó)家民航局受理,計(jì)劃于今年第四季度開(kāi)啟預(yù)售。該型號(hào)分為陸行體和飛行體兩部分,兩者通過(guò)一鍵操作,便可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分離和結(jié)合。分離后,展開(kāi)飛行體的6副機(jī)臂和旋翼,即可開(kāi)啟低空飛行;飛行體落地后,收攏機(jī)臂和旋翼,通過(guò)陸行體的自動(dòng)駕駛功能和自動(dòng)分合機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)與飛行體的精準(zhǔn)對(duì)接、結(jié)合。

  作為低空經(jīng)濟(jì)的一大主角,中國(guó)無(wú)人機(jī)在2024年繼續(xù)獲得創(chuàng)新、發(fā)展,一方面機(jī)動(dòng)性能和運(yùn)輸能力進(jìn)一步提升,另一方面環(huán)境適應(yīng)性特別是在超高海拔地區(qū)的運(yùn)行能力實(shí)現(xiàn)新突破。6月5日,一款中國(guó)無(wú)人機(jī)在珠穆朗瑪峰尼泊爾一側(cè)完成了首次民用無(wú)人機(jī)高海拔運(yùn)輸測(cè)試,成功通過(guò)了海拔5300米至6000米航線上的往返運(yùn)輸測(cè)試,創(chuàng)造了民用無(wú)人機(jī)最高海拔運(yùn)輸紀(jì)錄。

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