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三大法宝相助神六归归途闯过四道关(图)


http://www.sina.com.cn 2005年10月17日03:30 河南报业网-大河报
三大法宝相助神六归归途闯过四道关(图)
  据新华社电 我国载人航天工程着陆场系统总设计师侯鹰接受采访时说,飞船回家之路并不轻松,需闯过“烧蚀关”、“黑障关”、“过载关”和“冲击关”四道关口。

  返回阶段对航天员和飞船的考验最大,在距地球约100公里时,返回舱开始再入大气层。由于返回舱对大气的高速摩擦和对周围空气的压缩,飞船面临达到上千摄氏度高温的威胁。为此,飞船从再入大气层的轨道、再入方式上考虑,使再入速度不至于急剧变小,同时在飞船表面采用有效的隔热结构和隔热方式,使返回舱内的温度保持在40摄氏度以下。

  进入
大气层时,飞船会出现极为危险的“黑障”现象。返回舱高速进入大气层时,在飞船表面和周围气体中产生一个温度高达上千摄氏度的高温区。高温区内的气体和飞船表面材料的分子被分解和电离,形成一个等离子区,从而使飞船与外界的无线电通信衰减,甚至中断,出现“黑障”现象。在“黑障”区内,飞船、航天员与外界失去联系,这对飞船的性能和航天员的心理、生理都是严峻考验。这一段“最难熬的时光”一直要持续到返回舱距离地球约40公里处,“黑障”才会消失。

  接着,航天员还要过“过载关”。飞船在大气层内减速的过程,会使舱内的人员和设备受到过载的作用,就像是急刹车时乘客会感受到向前的推力一样。当过载超过一定限度时,重者会出现中心视觉消失、视觉变红、昏迷。因此,返回再入时的最大过载应限制在10G以内。

  最后一关“冲击关”也不轻松。尽管经过降落伞减速后,返回舱的着陆速度会从200米/秒降低到7米/秒~10米/秒,但在重量超过3吨的返回舱着陆的瞬间,航天员仍然会感受到很大的冲击力。针对这一点,飞船上设计了缓冲火箭发动机和缓冲坐椅。着陆前,航天员的坐椅会自动提升,把航天员受到的着陆冲击力降到最低点。在返回舱降落到离地面大约1米时,缓冲火箭发动机点火,使返回舱以1米/秒~2米/秒左右的速度着陆。

  安全着陆有”三法宝”

  “飞船返回着陆过程中,降低速度、减缓冲击是确保航天员生命安全的关键。”侯鹰说,“为保护航天员的安全,我们使用了降落伞、反推火箭、缓冲坐椅三大法宝。”

  神六降落伞主伞的面积为1200平方米,全长达70多米,伞衣有20多米长,叠起来却只有一个手提包大小,重量仅90多公斤,约有半个足球场大,它是世界上目前最大的降落伞。伞布薄如蝉翼,却能够承受上百斤的拉力。缝制降落伞的布料经过防灼处理,可耐高温。

  返回舱在降落过程中,至少要“打”三把伞——引导伞、减速伞、主伞,共三把伞。如有必要,还有第四把伞——备份伞。返回舱大约在距地面10公里的高度开始开伞。返回舱上的静压高度控制器通过测量大气压力判定高度,自动打开伞舱盖,首先带出引导伞,引导伞再拉出减速伞。减速伞设计为两级充气,先张开一个小口,8秒后待返回舱速度减小到一定程度后,再全部张开。减速伞工作16秒后,与返回舱分离,同时拉出主伞。主伞也采取两级充气的方法,返回舱的下降速度逐渐由80米/秒减到40米/秒,然后再减至8米/秒~10米/秒。

  然而,飞船即使是以8米/秒的速度着陆,对航天员的冲击也相当于两辆高速行驶的汽车迎头相撞产生的冲击,可能将航天员的脊柱震断。这时,在飞船即将着陆的瞬间——飞船距离地面大约1米时,返回舱底部安装的4台缓冲火箭点火工作,使返回舱速度一下子降到2米/秒以内,甚至可使飞船速度下降到1米/秒。

  同时,具有缓冲功能的航天员坐椅在着陆前开始自动提升。在飞船着陆前,如果自动提升程序出现故障,航天员也可通过手工操作将坐椅的末端提升20厘米左右的高度,从而使冲击的能量被缓冲吸收。为了最大限度地吸收冲击的能量,航天员坐椅上还铺设了一套根据航天员身材量体定制的赋形缓冲坐垫。

  “三管齐下的保护,着陆时航天员虽不能说是‘身轻如燕’,却可以最大限度地避免冲击的伤害。”

  保护航天员安全着陆的三大法宝。

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