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航天新征程 | 航天員的回家之路:精心設計 科技含量高

2022-12-05 15:26:53 來源:央視網(wǎng)

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央視網(wǎng)消息:航天員返回地球的流程,,簡單來說就是分離,、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(huán)節(jié),,科技含量非常高。

航天員的回家之路,,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。在完成分離之后,,神舟飛船會從400公里高度的圓形軌道變軌到近地點低于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險最高的一個步驟,,再入的過程中,,返回艙會和大氣層摩擦,產(chǎn)生上千度的高溫,,普通材料根本經(jīng)受不住,,這個時候,就需要用到防熱衣,。

總臺央視記者 李寧:現(xiàn)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,,從而保證航天員的安全。

航天科技集團五院載人飛船系統(tǒng)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,然后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(jīng)歷了大氣層的考驗之后,,航天員就可以看到地面了,,這個時候,為了讓返回艙平穩(wěn)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(fā)動機也會做好著陸緩沖的準備,。

航天科技集團五院載人飛船系統(tǒng)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(fā)動機會工作,,它產(chǎn)生一個向上的沖量,,進一步使返回艙的速度降到1到2米每秒。然后我們艙內(nèi)又有緩沖的座椅,,座椅里面也還有一些緩沖的材料,,能夠進一步確保返回艙著陸的沖擊更小,確保航天員的安全,。

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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大氣層的考驗之后,,就會迎來下一個難關——減速。由于重力的作用,,返回艙的下降速度非??欤屗陆档揭粋€航天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秒鐘后,,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,,然后再減至7-8米每秒。在整個過程中,,為避免過載太大,,減速傘和主傘并不能一下子全部打開。

航天科技集團五院載人飛船系統(tǒng)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,,相當于是可能要達到100個G左右,這樣的話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,相當于先把它速度降低一點以后再降低,。

為了防止主傘出現(xiàn)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,,如果用時少于預定時間,,系統(tǒng)會判斷為主傘系統(tǒng)工作異常,從而自動啟動備份傘,,保證航天員的安全,。

航天科技集團五院載人飛船系統(tǒng)副總設計師 榮偉:傘從開始研制到現(xiàn)在已經(jīng)是用飛機進行投放大概有100多個架次的試驗驗證了,為了保證航天員的安全,,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里面。 再一個就是為了保證它的可靠性,,我們針對包括包傘裝傘,,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。