北京白癜风医院 http://pf.39.net/bdfyy/bdfzj/相信很多看了神舟十四号返回直播的朋友,都注意到了此次返回舱着陆后,主降落伞并未及时切断,很快便有人感到疑惑,难道是切伞失败了?
关于这个问题,网上已经由很多科普博主给出了答案:不是切伞失败,而是按照当时的天气条件和着陆状况,不需要切伞。
下面我们借着这个话题,来讨论下以下几个问题:返回舱的降落伞有多少黑科技?切伞失败到底有多危险?为什么说神舟十四号并非切伞失败?
1、降落伞有多少黑科技?
我国的返回舱降落伞是在年成功研制出来的,整个降落伞包括引导伞、减速伞和主伞三个部分,其中主伞的面积达到了平方米,整个伞铺在地上有半个足球场那么大,但叠起来却只有一个麻袋包大小,仅重90公斤。
降落伞是用特殊的纺织材料制成,薄如蝉翼却非常结实,它的缝制也很特别,是由多块像鱼鳞一样的小布拼接而成,每块布的四边都用横竖两个方向的加强型编织袋缝牢,可以抵抗强烈的撕扯力。
不仅如此,做伞的布料也是经过防灼烧处理的,能够耐受℃的高温。伞绳的材料也是特制的,直径只有2.5毫米,比鞋带还细,却能承受多公斤的重量。飞船降落时,近百根的伞绳足以拉动3吨多重的飞船。
载人航天返回地面一般需要经过四个阶段,依次为制动飞行阶段、大气层自由下降阶段、再入大气层阶段和着陆阶段。
飞船与轨道舱分离后按照程序调整飞行姿态,让尾部朝着飞行方向,然后点燃发动机制动,为返回舱减速。
当飞行高度降低到距离地面约千米时,推进舱与返回舱分离。当返回舱库里地面约千米时,再入大气层,与大气层产生剧烈摩擦,外表变成一团火球,周围产生等离子体,形成电磁屏障,也就是所谓的“黑障”,此时返回舱与地面通信中断。
当返回舱距离地面40千米时,“黑障消失”,返回舱继续向下坠落。当返回舱距离地面约10千米时,回收着陆系统启动工作,弹出伞盖,连续完成拉出引导伞、减速伞和主伞动作。
返回舱在主伞的作用下缓缓下降,抛掉防热大底,排空剩余的推进剂,并在距离地面约1米的时候,点燃反推火箭发动机,以不大于3.5米/秒的速度实现软着陆。
在整个飞船的返回过程中,降落伞的作用是实现最后阶段的降速。返回舱在距离地面10千米左右时,速度大约为米/秒,此时会先打开引导伞将减速伞拉出,减速伞要比主伞小得多,面积只有24平方米,它的作用是让返回舱的速度降到70米/秒左右。
之后,减速伞会与返回舱分离,同时引导出主伞,主伞前面我们介绍过,它最大的特点就是大:面积约为平方米,由96根伞绳拉拽,伞绳长度为49.2米,直径却只有2.5毫米,而且这96根伞绳最终会汇集到一起,最终只有两个伞绳与返回舱连接,这是为了方便切伞。
在主伞的强大减速作用下,返回舱的下降速度可以从70米/秒下降到6米/秒。你会注意到,主伞不仅最后打开,而且也是缓缓打开,这主要出于两个方面的考虑,一是担心一次性打开主伞会被强大的空气流撑破,二是为了防止返回舱过载太大,航天员承受不了。
总之,降落伞是飞船返回时回收系统的主力*,没有巨大的降落伞的作用,返回舱会以超过米/秒的速度直接撞向地面,结果可想而知。在神舟十四号返回任务中,充满黑科技的降落伞功不可没。
2、切伞失败有多危险?
相信大家对神舟十四号着陆的瞬间还记忆犹新,只听见“嘭”的一声,顿时火光四射,尘烟四起。看直播的人们已经不再像之前那么担心了,因为大家都知道这是反推发动机启动后的效果,说明返回舱着陆了。
但是这一瞬间对航天员来说却是极大的挑战,反推系统把返回舱的速度从6米/秒降到了3.5米/秒以下,但着陆的瞬间还是会有很大的冲击力,舱内的航天员要承受强大的撞击。而且在返回舱晃动的同时,航天员还要完成切伞的动作。
年10月15日,神舟五号搭载航天员杨利伟升空,实现了我国载人航天的“第一次”。神舟十五号在轨运行14圈,历时21小时23分,于年10月16日6时23分返回内蒙古着陆场,而此次返回舱着陆让杨利伟受伤了。
虽然杨利伟在出舱之前已经尽量擦除,但从他出舱的照片中还是能看到嘴角上的血迹。据杨利伟回忆称,这是在返回舱着陆时,麦克风的棱角将他的嘴划伤了。麦克风的棱角设计可能存在问题,但此事更说明了另外一个问题:返回舱着陆时的冲击非常大。
事实上,神舟五号返回舱在着陆的瞬间,4台缓冲发动机同时喷出火焰,起到了很好的缓冲作用。但是着陆场突然一阵大风吹来,降落伞迅速涨满,拽着返回舱在落地后又弹了起来。
杨利伟当时是头向下,胸背有明显的压力,好在他抗住了比平时训练还要大许多的过载冲击,迅速准确地切断了伞绳,脱离了降落伞的返回舱滚了两圈后,停了下来,指挥车的电台里随即传来了杨利伟沉稳的声音:“我是神舟五号,我已安全着陆。”
试想一下,如果杨利伟没有及时切断伞绳,偌大的降落伞被风吹鼓后,会带着返回舱在地面跑,速度之快连汽车都追不上,被束缚在座位上的杨利伟自然也会因舱体翻滚而受伤。
所以说,降落伞在返回舱着陆之后,如果切伞失败,它会在风力的作用下膨胀起飞,带着返回舱在地面上翻滚,甚至将返回舱重新带上空中,这对舱内的航天员来说是十分危险的。
3、神舟十四号切伞失败?
在看直播的时候,返回舱着陆前,直播主持人还在科普切伞动作的重要性,但随即人们就发现,神舟十四号返回舱并未切伞,而且从随后地面工作人员切伞的操作中,可以确定刘洋并未在舱内实施切伞动作。
不是说降落伞不切掉会很危险吗,为什么神舟十四号返回舱没有切伞呢?是切伞失败了吗?我在这里先说答案:神十四并未切伞失败。具体原因如下:
首先,切伞并非一定要做。
相信大家已经知道,切伞的动作不是自动的,而是由返回舱内的航天员才手动操作,通常由02号航天员完成,比如神舟十三号由王亚平操作,神舟十四号则由刘洋操作。
因此,是否切掉主伞是由返回舱内的航天员来决定的,而且是否切伞要根据着陆现场的具体情况而定。如果判断不切伞有危险,那么航天员则一定会完成切伞动作,但如果能确定不切伞不影响着陆,那么该动作可以不做。
其次,着陆现场无风。
前面我们提到,降落伞给返回舱带来的最大威胁是着陆现场有风时,降落伞会打开并将返回舱带走,也就是说危险是发生与着陆时是否有大风有关。
根据神舟十四号返回舱返回时的现场来看,当时着陆场并无大风,而且根据此前的天气预报,返回舱返回时段着陆场区域无大风、沙暴、雷电等危险天气,天气条件满足飞船返回要求。
第三,航天员判断后的结果。
是否切伞除了根据天气预报的数据来判断外,最主要还是靠返回舱着陆时航天员的现场判断。神舟十四号返回舱着陆时,虽然由于惯性滑动了很小一段距离,但总体上并未出现太大的拉拽现场。
也就是说,航天员根据着陆时的情景,完全有能力判断出是否需要切掉主伞。你可能会说,为什么要判断是否切伞呢,无论什么情况直接切掉主伞不就行了?这是因为切伞并不轻松,返回舱着陆的瞬间,会有强烈的颠簸,舱内的航天员需要努力控制身体才能完成切伞动作。
所以说,并非神舟十四号切伞失败了,而是航天员本来就没有执行这一动作,因为着陆现场并没有大风,不切伞也不会发生意外,我们该对航天员有信心!