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航太員的回家之路:精心設計 科技含量高

2022-12-04 17:11:00
來源:央視網
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  央視網消息:航太員返回地球的流程,簡單來説就是分離、穿越大氣層、著陸,聽著很簡單,但其實每一步都有很多精心設計的環節,科技含量非常高。

  航太員的回家之路,第一步就是分離。在這個過程中,載人飛船要和空間站組合體分離,返回艙還要和軌道艙、推進艙分離。在完成分離之後,神舟飛船會從400公里高度的圓形軌道變軌到近地點低於100公里高度的橢圓形軌道,從而為再入大氣層做準備。

  再入大氣層是航太員回家之路上風險最高的一個步驟,再入的過程中,返回艙會和大氣層摩擦,産生上千度的高溫,普通材料根本經受不住,這個時候,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,這個就是它的防熱衣,我們就需要通過燃燒這種防熱材料來帶走熱量,從而保證航太員的安全。

  航太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帶走大量的熱量,返回艙的動能逐漸變小,它的動能逐漸地轉化為熱量耗散掉,然後它的速度也由第一宇宙速度,也就是七點幾公里每秒的速度,逐漸降低到幾百米每秒。

  在經歷了大氣層的考驗之後,航太員就可以看到地面了,這個時候,為了讓返回艙平穩著陸,在距離地面十公里的時候,降落傘會打開,進一步降低返回艙的速度,同時,發動機也會做好著陸緩衝的準備。

  航太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候,著陸反推發動機會工作,它産生一個向上的衝量,進一步使返回艙的速度降到1到2米每秒。然後我們艙內又有緩衝的座椅,座椅裏面也還有一些緩衝的材料,能夠進一步確保返回艙著陸的衝擊更小,確保航太員的安全。

  返回艙降落傘:航太員回家的安全保護傘

  神舟十四號返回艙通過大氣層的考驗之後,就會迎來下一個難關——減速。由於重力的作用,返回艙的下降速度非常快,要讓它下降到一個航太員可承受的著陸速度,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公里的高度自動打開傘艙蓋,拉出引導傘,引導傘再拉出減速傘,這時返回艙速度大約為180米每秒。減速傘工作19秒鐘後,與返回艙分離,同時拉出主傘,這時返回艙的下降速度逐漸由80米每秒減到40米每秒,然後再減至7-8米每秒。在整個過程中,為避免過載太大,減速傘和主傘並不能一下子全部打開。

  航太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平方米主傘要打開的話,它對返回艙作用的驅動力非常大,相當於是可能要達到100個G左右,這樣的話航太員在裏面肯定是受不了的,所以為了使返回艙減速,使航太員能夠達到比較舒適的過載的條件,就像我們開車似的,要慢慢地減速,逐漸地減速,相當於先把它速度降低一點以後再降低。

  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,如果用時少於預定時間,系統會判斷為主傘系統工作異常,從而自動啟動備份傘,保證航太員的安全。

  航太科技集團五院載人飛船系統副總設計師 榮偉:傘從開始研製到現在已經是用飛機進行投放大概有100多個架次的試驗驗證了,為了保證航太員的安全,一般不會做太大的改進,但是我們一些新的技術可能會用到新的一些型號任務裏面。 再一個就是為了保證它的可靠性,我們針對包括包傘裝傘,採用一些新的方法、一些手段,更加提高産品的可靠性,保證航太員的生命安全。

[責任編輯:黃曉迪]