解密飞船如何成功着陆 | |
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http://www.sina.com.cn 2003年10月17日06:23 北京青年报 | |
解密飞船如何成功着陆 航天员返回地面离不开“保护伞”。这道伞就是飞船进入大气层以后用于减速的降落伞。神舟飞船上的降落伞是世界上正在使用的降落伞中最大的一种。 如果说飞船发射时需要加速的话,那么飞船返回时则需要减速。当飞船启动返回程序,3吨重的返回舱下降到距地面15公里时,它所受到的气动阻力近似于它所受的重力,下降速度由超音速减到亚音速,并稳定在200米/秒左右,这时再减速就要靠降落伞了。 在同等载荷情况下,伞的面积越大,减速效果越好。神舟飞船的降落伞足有1200平方米,比俄罗斯联盟号飞船的伞还大200平方米。从伞顶拎起,伞衣有20多米长,加上46.2米的伞绳和几米长的吊带,一副降落伞约70米长。如此大的伞,想在室内展开很难找到这么大的房间。为了使降落伞的载荷分布均匀,研制人员做了大量的分析计算工作,对降落伞的原材料也做了广泛调研。从1994年起,还先后做了72架次的空投开伞试验,系统考核了伞的性能。 -降落伞———远看像一大块整布 降落伞的缝制很特别,远看它是一块整布,近看它是由1900多块小布像鱼鳞一样链接而成,布与布之间留有缝隙,这种伞学名叫做“环帆伞”,开伞可靠性高,下降时的稳定性好。伞是用特殊的纺织材料做成的,它薄如蝉翼,但却非常结实,你就是使尽全身力气也无法把它撕破。更奇特的是,做伞的布料经过防灼处理,做伞筋用的布带可以耐住100℃以上的高温而不会被烧焦。整个伞铺在地上有小半个足球场大小,可叠起来却只有一个提包大,重量仅仅90多千克,如果用普通航空降落伞的材料来做这么大的伞的话,体积和重量都会增加1倍。缝制降落伞的活儿也不容易,布片裁好后,考虑到针脚的一致性,有的活儿只能一个人连续干,无法几个人同时干,一名缝纫女工一年也只能缝制出一副伞。 中国航天人工作是很细致的,为了预防万一情况,每次飞船回收队照例要配备2名大刀手,他们的武器是一把一尺多长的锋利大刀,任务是如果伞绳没有被自动切断,大刀手就要操刀应急处理,一刀砍断伞绳,他们的作用不可小视。可是几次准备的大刀手屡屡“待岗”,一次也没有派上用场,因为72次的降落伞空投试验,使设计人员对技术的认知烂熟于心,对火候的掌握恰到好处,功夫决不会亏待有心人。所以,每次组织回收队时,大刀手必定身兼其他岗位,免得落个“下岗”待遇。 -座舱———装修得十分讲究 装降落伞的伞舱在航天员头部的上方,与内舱隔离,这个伞舱设计得非常巧妙,它有一种特殊的排水功能。降落伞打开后,伞舱就空了,像一个向外敞口 的大洞,万一返回舱落到水里,水就会涌进伞舱里,使返回舱沉没。设计师在伞舱底部装了一个气囊,返回舱溅落水里气囊就会自动充气,膨胀成一个体积为150升的大气包,不仅能把水挤出伞舱,还能24小时充当浮筏,让返回舱漂浮起来。 返回舱落地后,“接头信号”就会立即发出。信号有两种,一种是闪光灯,一种是染色剂。闪光灯以每分钟闪动55下的频率发出白色的闪亮,可以连续闪光25小时,为夜间提供返回舱的位置信息;染色剂由荧光素纳盐构成,返回舱落水后,1千克染色剂溶于水中,在返回舱周围可形成一大片绿色荧光区,白天易于飞机的搜索。 飞船既然是航天员的家,就要有家的安全和温馨。飞船总设计师戚发轫带领飞船设计人员为航天员考虑得很周全,布置得很精心。飞船座舱装修得挺讲究,舱内仪表是黑色的、走电线的内壁呈铁灰色,而座椅的四周贴上了乳白色的阻燃布,用类似尼龙搭扣的东西粘贴在舱壁上,像一道干净、整洁的墙围子。 -仪表系统———航天员“小秘” 航天员座舱里的仪表系统是飞船设计师为航天员准备的“小秘”,她全身心地呵护航天员,无微不至地为航天员提供各种服务。她通过3个显示屏和6块机电仪表以及各种按钮,及时向航天员报告舱里、舱外的多种信息,协助航天员下达手动的各种指令。可以说,整个飞行期间,除了与地面指挥中心通话联系外,其他的信息全要靠“小秘”来提供。 比如,飞船的飞行姿态怎么样、速度是多少、飞行时间、飞行圈数、飞到地球什么地方的上空了,船上各系统工作得怎么样,航天员自己的身体状况、生理参数,舱里的温度、湿度等等。“小秘”还会及时通知航天员近期的工作计划和日程安排,甚至连航天员的日常起居她也管。航天员对“小秘”的话是言听计从,“小秘”说:“到达祖国上空了,快与地面通话、发信息!”“该进行科学实验了,别忘了存储数据!”航天员绝不敢怠慢。“小秘”让他们起床、吃饭、午休、锻炼、睡觉,他们也绝对服从。 万一哪个数据不符合标准,“小秘”还会用语音报警,告诉航天员哪里发生了险情。 有了“小秘”,航天员处理日常性事务的负担大大减轻;依靠“小秘”,航天员得以集中精力处理大事。 -生活细节———设计师考虑很周全 除了“小秘”以外,设计师还为航天员考虑了一切工作和生活细节。“大块头”按键及“罗锅子”标尺就是一大创新。 飞船上的开关、按钮数量可观,但它们安装的位置和造型别具一格,能保证航天员被束缚在座椅上时也可方便地够到。航天员在飞船上的坐姿有点像缩坐在小木盆里,身上被带子紧紧地束缚在椅盆内,身体不能动,手臂能够到的地方十分有限,因此,按钮安放在不用改变体姿手臂就能够到的地方,座椅扶手处还放置了一根“指挥棒”,如果手臂够不到,用小棒一捅,就可以控制开关。 显示屏和仪表上的灯光,航天员也可根据自己的喜好随心所欲地调节亮度,保证各种图形、符号、数字清楚地显示,保证各种开关、按钮、键盘、阀门等标记清晰醒目。显示屏的背景颜色为淡灰色,不会对航天员的视觉神经产生刺激。 按照相关规定,提示灯、注意灯和警告灯的颜色分别采用类似交通指示灯的绿、黄、红三色。正常事件和状态的提示用绿灯,发出“注意”信息的灯用黄色,警告灯则用红色,使航天员一眼就明了发生了什么情况,该采取什么对策。 航天员出舱使用的灯是聚光灯,有两个自由度的转动功能,可为未来飞船的交会对接试验和航天员舱外活动提供照明。 另外,飞船座舱里的“墙壁”颜色、灯光效果、“家具”布置、物品摆放等等,都请航天员组成的用户评审组进行过鉴定,因为那里将是他们的家,他们有理由在特别狭小的空间里得到平静和舒适的家一般的享受。 石磊 -摄影/刘克军 | |