长征七号返回舱安全回家靠四个“小家伙”护航，上海制造！

2016年6月26日15时41分，一朵红白相间的伞花在东风着陆场西南戈壁区绚丽绽放，搭载于长征七号运载火箭的多用途飞船缩比返回舱成功着陆。

澎湃新闻记者于6月30日从上海航天八院获悉，这次返回舱完美“回家”，离不开上海航天人的辛勤付出。该院动力所研制的四台固体发动机，在返回舱再入过程中可靠点火、稳定控制，为返回舱弹道式返回的精确着陆成功保驾护航，也为此次举世瞩目的长征七号发射任务画上了一个圆满的句号。

“此次发射不仅是长征七号的首飞，也是我们‘小家伙’的处女秀。”上海航天八院动力所发动机性能研究室主任杨敬贤说。他口中的“小家伙”是多用途飞船缩比返回舱采用的固体火箭发动机。

据了解，多用途飞船返回舱总质量约2600千克，高度约2.3米，最大外径2.6米，采用返回舱和过渡段的两舱构型。这型多用途飞船缩比返回舱是我国未来新一代载人飞船返回舱的雏形，瞄准的是我国未来载人深空探测，将全方位满足后续在轨服务应用以及低成本天地往返运输的使用需求。长征七号这次飞行试验及其取得的试验数据，将为我国新一代载人飞船的论证设计和后续关键技术攻关提供支持。

据杨敬贤介绍，作为多用途飞船缩比返回舱返回再入过程中的姿态控制发动机，为确保返回舱飞行过程的稳定性，首次上天的“小家伙”采用了自由装填药柱、多喷管的结构，并通过布局于返回舱锥面侧的四台固体发动机成对工作，是一个集结构紧凑、质量可靠、性能精度高、总冲精度高于一体的“完美小孩”。

这个“完美小孩”是动力所固体发动机首次用于空间环境点火工作，也是中国首台将采用多喷管结构应用于空间环境的固体发动机。它的首飞成功，为多用途飞船缩比返回舱交上了一份完美的答卷，验证了该发动机具备为多用途飞船缩比返回舱提供有效的再入飞行控制能力，也进一步推进了固体发动机在航天器产品中的应用。

杨敬贤表示，作为多用途飞船缩比返回舱弹道式再入返回、精确着陆的重要环节之一，此次“小家伙”的处女秀难度可想而知，对于研制团队来说，用一句话来形容就是“紧张却也放心”。

“任务中固体发动机的工作环境为再入变轨过程的空间环境工作，同时发动机位于返回舱的外侧，一端暴露于太空环境，而且是多台发动机同步工作，因此对发动机的空间点火性能、多台发动机的同步点火性能以及发动机的耐空间辐射都提出了新的要求、新的难度。”杨敬贤说。

他笑称：“我们的讨论会就像吵架，工作就像战斗。”在最艰难的攻关时间里，团队成员日日加班，不断找问题、讲问题。针对于数十小时的飞行工况，提出了有效的空间布局及防热和热控要求，确保了发动机在空间服役状态的质量稳定性；针对于真空点火要求，对多喷管采用先进的堵盖结构形式，既有效控制了多余物的产生，又提高了发动机的气密性能；针对点火同步性的需求，严格控制发动机点火器影响点火延迟特性固有参数的离散范围，从而确保了多台发动机工作启动时间偏差在毫秒级；为确保多台独立的发动机在同步工作过程不出现推力不匹配的问题，团队成员对发动机推进剂结构形式和质量实施了精确和严格控制。

杨敬贤说，没想到这一“吵”便是三年。为了让返回舱的“回家”之路安全可靠，八院动力所的团队成员们经历了无数次的方案研究、修改和试验，最终克服了技术难关，确保了返回舱飞行过程的稳定性。