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宇航专家:降落伞主伞打开是回收过程最大难点

http://www.sina.com.cn  2008年09月28日10:53   新浪嘉宾访谈
宇航专家:降落伞主伞打开是回收过程最大难点
宇航专家林斌

  神舟七号宇航员翟志刚已经成功实现出舱活动,下一步的关注点是如何实现返回舱回收。本网特约宇航专家、中国空间技术研究员原神舟飞船回收着陆系统主任林斌做客,谈神七宇航员如何降落。以下为访谈实录:

  返回舱脱离轨道后先实现减速

  主持人尹俊:各位网友好,欢迎来到新浪访谈间,今天我们请到的嘉宾是宇航专家、中国空间技术研究员原神舟飞船回收着陆系统主任林斌。

  林斌:网友们好。很高兴又与大家见面了。我们这个单位的名称与实际从事的研究不相符合,所以外人很难想到我们是从事航天遥感和回收着陆技术的研究单位。现在很多网友都很关心神七,对我们这个系统也很感兴趣,提出了一些感兴趣的问题。

  主持人尹俊:首先,回收着陆系统任务到底是什么呢?

  林斌:这个系统就是从载人飞船返回舱脱离轨道以后,必须把速度逐渐降低,最后保证航天员安全着陆。

  主持人尹俊:为什么要减速呢?

  林斌:如果没有采取技术措施,返回舱带着很大的速度降到地面是不可设想的。飞机、火车到了终点也都要采取一系列的减速措施,所以最终把速度最终减到零。

  主持人尹俊:减速是通过什么样的手段?主要的原理是什么?

  林斌:回收着陆系统首先主要是有结构机构,还有降落伞系统、着陆缓冲装置、程序控制、火工装置,最后还有闪光标位,最后落到哪儿马上发出信号,我们搜救人员马上就可以及时赶到现场。我们整个系统大概有这些方面。

  结构机构是一套设备,像安装降落的一个降落伞伞舱,还有吊挂机构、着重机构等等,。降落伞主要起一个减速作用,要通过一系列的减速。最后一个阶段,快落地之前,还有一个反推发动机。

  主持人尹俊:叫着陆缓冲装置。

  林斌:对。

  林斌:标位手段比较多,像无线电标位、GPS定位,有一些如果是在陆地上,降落伞本身也可以看到,如果是在海上,还有海水染色剂等等。

  主持人尹俊:火工装置的作用是什么?

  林斌:降落伞是装在伞舱里的,怎么样打出来,动力靠什么?靠火工装置。

  主持人尹俊:为了满足“神七”的安全要求,回收系统和过去相比要做哪些技术上的更新?

  林斌:“神六”跟“神七”对我们这个分系统来说,大致技术状态改动的不大。因为我们的指标跟它相差不多。所以,我们就在技术上做一些完善性的工作,比如载荷开展的条件范围大了。

  主降落伞面积相当于3个篮球场

  主持人尹俊:回收着陆这个过程大概要持续多长时间,这个过程中技术的难点又在哪里?

  林斌:大约从10公里左右高度到落地,很快,差不多十几分钟。

  开头的时候速度快一些,在减速场减速阶段速度快一点,到了打开主降落开始了以后,主伞的面积是1200平方米,这以后速度就慢一点,随着高度的下降速度越来越慢。

  降落伞的面积相当于三个篮球场,而且如果拉长是70多米。这样的结构要压缩包装很小,整个过程要从里头把它打开、拉开,情况很复杂,要保证它不破,又要达到各种指标问题,主要是个可靠性问题,这就是一个最大的难点。

  另外的难点就是缓冲火箭,临近地面的高度大概也有1米左右,这个时间怎么控制?超前了,提早工作,到时候不太起作用,如果太低了,到了地面,速度还没有降下来。

  主持人尹俊:返回舱在返回过程中最危险的阶段、时间段是哪个阶段?

  林斌:最危险的阶段就是主伞打开以前。

  因为有好多技术环节,比如说通过降落过程烧热以后,盖子能不能打开,减速伞能不能正常地拉直工作,能不能把主伞拉出来。因为整个拉过程都是自动进行的,如果万一哪个环节出现问题,都没有办法挽救。主伞一打开,我们就放心了。

  主持人尹俊:返回舱的速度降到多少才算安全?

  林斌:主伞下降落地速度大概是7米/秒左右。

  到了最后,反推火箭工作以后,速度可以再进一步下降,到了4米/秒到1米/秒左右。

  总的来说,降落伞管上面的减速,反推火箭是在临近地面的时候进一步减速。

  主持人尹俊:什么样的气象因素会影响到降落伞的打开?咱们有考虑天气的情况对降落伞的影响吗?

  林斌:天气的影响对我们降落伞的性能可能有影响,像地面风大,主伞的打开阻力就比较大。但是因为返回舱在着陆过程,针对的是气流的速度,那个影响不是太大,但是性能方面可能有所影响。

  主持人尹俊:怎么样才能保证降落伞不破,又能方便地打开?

  林斌:我们过去有很多类似的技术成果,像以前返回式卫星也是用降落伞,我们是专门研究降落伞的特性,应该多少的重量。还有一个条件是下降速度多少,这是两个主要的因素,别的因素跟落在地面也有关系,海拔高度比较低的,可能密度比较大,速度小一点,回收地点如果很高,一千多米,那个速度可能大一点。

  现在一般都是合成材料,现在在材料方面,科技发展使材料的性能越来越好,所以做出来非常轻。我们1200平方米主伞的整个系统就90多公斤,风阻没多大。而且主伞非常薄,比我们穿的衣服薄得多,但强度很高。

  主伞不容易破,材料、品种、花样都比较多。

  主持人尹俊:降落伞的形状有要求吗?怎么把它收纳起来?

  林斌:这是一个很关键的技术,因为那么大的伞,要设计预定的程序拉开,这个过程,关键是什么样的设计,要受控的。我这个包装不能用手装,是用压力包装,还有模具。如果是压包,要什么形状就可以压成什么形状。但是我们拉出来,还得要很顺。

  主持人尹俊:除了主伞之外还有其它伞吗?

  林斌:有,一开始是一个引导伞,引导伞靠弹出伞舱盖的动能拉直,引导伞比较小,可以通过产生的气重力去开减重伞,稍微小一点,能够抗载荷,载荷很大,减速伞结构跟主伞不一样,可以先减速一下,速度减小了再开主伞。引导伞的形状也不一样,它要开得快,很安全,拉住就能开,力度不太大,只要把减速场拉开就可以,但是它不起减速作用。但是通过减速伞减速以后,然后把速度降到100米以下再开主伞。

  主持人尹俊:主伞有1200平方米,另外那两个减速伞或者是引导伞,它们大概有多大?形状有什么不同?

  林斌:我们匹配的减速伞是24平方米,引导伞小,是由两个引导伞串在一起。

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