央視網(wǎng)消息:航天員返回地球的流程,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是分離、穿越大氣層、著(zhù)陸,聽(tīng)著(zhù)很簡(jiǎn)單,但其實(shí)每一步都有很多精心設計的環(huán)節,科技含量非常高。
【資料圖】
航天員的回家之路,第一步就是分離。在這個(gè)過(guò)程中,載人飛船要和空間站組合體分離,返回艙還要和軌道艙、推進(jìn)艙分離。在完成分離之后,神舟飛船會(huì )從400公里高度的圓形軌道變軌到近地點(diǎn)低于100公里高度的橢圓形軌道,從而為再入大氣層做準備。
再入大氣層是航天員回家之路上風(fēng)險最高的一個(gè)步驟,再入的過(guò)程中,返回艙會(huì )和大氣層摩擦,產(chǎn)生上千度的高溫,普通材料根本經(jīng)受不住,這個(gè)時(shí)候,就需要用到防熱衣。
總臺央視記者李寧:現在我們看到的就是神舟飛船返回艙的防熱大底,在上面可以非常明顯地看到這種蜂窩狀的防熱材料,這個(gè)就是它的防熱衣,我們就需要通過(guò)燃燒這種防熱材料來(lái)帶走熱量,從而保證航天員的安全。
航天科技集團五院載人飛船系統總體副主任設計師彭華康:高溫材料的碳化剝落會(huì )帶走大量的熱量,返回艙的動(dòng)能逐漸變小,它的動(dòng)能逐漸地轉化為熱量耗散掉,然后它的速度也由第一宇宙速度,也就是七點(diǎn)幾公里每秒的速度,逐漸降低到幾百米每秒。
在經(jīng)歷了大氣層的考驗之后,航天員就可以看到地面了,這個(gè)時(shí)候,為了讓返回艙平穩著(zhù)陸,在距離地面十公里的時(shí)候,降落傘會(huì )打開(kāi),進(jìn)一步降低返回艙的速度,同時(shí),發(fā)動(dòng)機也會(huì )做好著(zhù)陸緩沖的準備。
航天科技集團五院載人飛船系統總體副主任設計師彭華康:當返回艙降落到離地面一米左右的時(shí)候,著(zhù)陸反推發(fā)動(dòng)機會(huì )工作,它產(chǎn)生一個(gè)向上的沖量,進(jìn)一步使返回艙的速度降到1到2米每秒。然后我們艙內又有緩沖的座椅,座椅里面也還有一些緩沖的材料,能夠進(jìn)一步確保返回艙著(zhù)陸的沖擊更小,確保航天員的安全。
返回艙降落傘:航天員回家的安全保護傘
神舟十四號返回艙通過(guò)大氣層的考驗之后,就會(huì )迎來(lái)下一個(gè)難關(guān)——減速。由于重力的作用,返回艙的下降速度非???,要讓它下降到一個(gè)航天員可承受的著(zhù)陸速度,就需要另一件神器——降落傘。
返回艙的降落傘分為引導傘、減速傘、主傘三頂傘。首先,返回艙大約在距地面10公里的高度自動(dòng)打開(kāi)傘艙蓋,拉出引導傘,引導傘再拉出減速傘,這時(shí)返回艙速度大約為180米每秒。減速傘工作19秒鐘后,與返回艙分離,同時(shí)拉出主傘,這時(shí)返回艙的下降速度逐漸由80米每秒減到40米每秒,然后再減至7-8米每秒。在整個(gè)過(guò)程中,為避免過(guò)載太大,減速傘和主傘并不能一下子全部打開(kāi)。
航天科技集團五院載人飛船系統副總設計師榮偉:如果是我們直接把1200平方米主傘要打開(kāi)的話(huà),它對返回艙作用的驅動(dòng)力非常大,相當于是可能要達到100個(gè)G左右,這樣的話(huà)航天員在里面肯定是受不了的,所以為了使返回艙減速,使航天員能夠達到比較舒適的過(guò)載的條件,就像我們開(kāi)車(chē)似的,要慢慢地減速,逐漸地減速,相當于先把它速度降低一點(diǎn)以后再降低。
為了防止主傘出現故障,返回艙還配有備傘。在返回艙從6公里高度向5公里下降時(shí),如果用時(shí)少于預定時(shí)間,系統會(huì )判斷為主傘系統工作異常,從而自動(dòng)啟動(dòng)備份傘,保證航天員的安全。
航天科技集團五院載人飛船系統副總設計師榮偉:傘從開(kāi)始研制到現在已經(jīng)是用飛機進(jìn)行投放大概有100多個(gè)架次的試驗驗證了,為了保證航天員的安全,一般不會(huì )做太大的改進(jìn),但是我們一些新的技術(shù)可能會(huì )用到新的一些型號任務(wù)里面。 再一個(gè)就是為了保證它的可靠性,我們針對包括包傘裝傘,采用一些新的方法、一些手段,更加提高產(chǎn)品的可靠性,保證航天員的生命安全。
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