作者:马帅莎 张亚婧 来源:中国新闻网 发布时间:2022/12/4 21:11:05
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“神十四”飞船安全到家 返回舱如何“刹车”着陆?

 

中新网北京12月4日电 (马帅莎 张亚婧)12月4日晚,一顶巨型降落伞拖着神舟十四号飞船返回舱缓缓降落于东风着陆场,护送三名航天员平安回到地球家园。这顶面积达一千多平方米的降落伞是飞船回收着陆系统的一部分,可实现返回舱从高铁到马拉松的“急刹车”。

据悉,此次返回仍然采用快速返回方案,即神舟十四号飞船在与空间站组合体分离后绕飞5圈就开始返回地面。返回地面之前,飞船返回舱要经历分离、制动、再入、减速、着陆缓冲五个阶段。这一过程中,回收着陆系统在确保飞船返回舱走稳归航中发挥了重要作用。

精测高度:开启回家“大幕”

神舟飞船在轨飞行的时间里,回收着陆系统只是在返回舱内静静守候,直到飞船返回舱穿过大气层后自由下落至距地10公里高度时,由静压高度控制器判断高度,并发出回收系统启动信号,回收着陆系统才开始工作。

逐级开伞:完成从高铁到马拉松的“急刹车”

设计师们为飞船量身定制了一套三级开伞程序,先打开两个串联的引导伞,再由引导伞拉出一顶减速伞。减速伞工作一段时间后与返回舱分离,同时拉出一千多平方米的主伞。这一系列动作成功将飞船返回舱从高铁的速度降到普通人跑步的速度。

为防止减速伞和主伞张开瞬间承受的力太大,减速伞和主伞均采用了收口技术,也就是放慢伞绳从收拢到散开的过程,让一千多平方米的大伞分阶段张开,保证整个开伞过程的过载处于航天员体感可承受的范围。航天员也正因为感受到这一连贯动作的晃动,才能确认回收系统工作正常。

反推助力:实现返回舱软着陆

防热大底是飞船进入大气层后的“铠甲”,等主伞完全打开后不久,飞船返回舱就会抛掉这身“铠甲”,伽马高度控制装置开始工作,通过发射伽马射线,实时测量距地高度。当飞船返回舱降至距离地面1米高度时,返回舱底部的伽马高度控制装置发出信号,“指挥”飞船返回舱上的4台反推发动机点火,给返回舱一个向上抬的力,使返回舱的落地速度进一步减小,航天员便可安全着陆。

落点标位:助力搜救快速定位

为保证地面搜救系统及时搜索到返回地面的返回舱,除布设一定数量的雷达,跟踪测量返回舱轨道并预报落点位置外,返回舱上还配有自主标位设备,告诉搜救人员“我在这里”。

为方便夜间寻找返回舱,飞船返回舱的“肩部”位置装有闪光灯,直升机据此能在夜间发现返回舱。此外,研制团队也为飞船降落海上情况设计了备案。当返回舱溅落在海上时,在波浪翻滚的大海里,直径3米的返回舱难以被发现,为引导飞机和救捞船搜索返回舱,返回舱底部装有海水染色剂。海水染色剂会缓慢释放,将附近水面染成亮绿色,持续时间可达4小时。

故障预案:充分把握救生机会

为保证航天员的生命安全,提高回收着陆系统工作的可靠性和安全性,航天科技集团五院508所为回收着陆系统设置了9种故障模式,涉及正常返回、中空救生、低空救生3种基本返回工作程序,采取了备份降落伞装置、时间控制器、三组高度开关等多种备份措施,以全面保证返回舱在火箭发射段、上升段、正常返回和应急返回段的安全返回与着陆。(完)

 
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