中新网10月16日电 题：中国“神舟”“神箭”攻关故事之二：用“卸磨杀驴”对付航天员保护伞

　　作者：石磊

　　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作了广泛调研。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。缝制降落伞的活也不容易，布片裁好后，考虑到针脚的一致性，有的活只能一个人连续干，无法几个人同时干，一名缝纫女工一年也只能干出一副伞。

　　这顶大伞是不能一下子全部打开的，否则伞会被气流冲破，返回舱也会随之被摔烂。科学家为开伞设计了一套程序，先是弹开伞舱盖打开一个引导伞，由引导伞牵引出减速伞，经减速伞减速，返回舱的下降速度可由180米/秒左右减至80米/秒，减速伞工作16秒钟后，与返回舱分离，同时拉出主伞。主伞先开一个小口，慢慢地全部撑开，这时返回舱的下降速度逐渐由80米/秒减到40米/秒，再减至8～10米/秒。

　　但是，即便是这样的速度，航天员落地也会被墩个半死，怎么办？科学家在返回舱底部安装了一台γ高度仪和4台缓冲发动机，当飞船距地面10米高时，舱内的指示灯亮了，提醒航天员“即将着陆”，距地面1米高时，γ高度仪发出信号，“指挥”缓冲发动机点火，给飞船一个向上抬的力，飞船的落地速度便减到了1～2米/秒，航天员便可以安然无恙着陆了。因此说它是飞船软着陆的保护神也一点不为过。

　　飞船落地后并非万事大吉，诺大的降落伞被风吹鼓，就像一头牛劲十足的大气球，它可以拖着返回舱顺风滚动七八公里，被束缚在座位上的航天员会很遭罪。“卸磨杀驴”的话听过吧，这事真应验到降落伞上了。在返回舱落地的一刹那间，返回舱上的切割器会“咔喳”一下切断伞绳吊带，使1200平方米的降落伞与返回舱“一刀两断”，让降落伞独自飘落，保证返回舱不被伞拖走。神舟五号上天前成功回收的无人飞船，其落地的姿态都比较完美，降落伞飘落的地方距离返回舱都不远。这证明，降落伞脱伞系统工作正常可靠。

　　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。

　　飞船的降落伞事关航天员的生命，在研制当中作过上百次试验。试验是用伊尔76飞机在大西北茫茫戈壁滩上进行的。在飞机里装上一个模拟返回舱，当飞到飞船应当打开降落伞的11公里的高度，把模拟返回舱推下去，看看返回舱上的伞舱盖能不能弹开，降落伞开伞的程序正常不正常，伞衣、伞绳结实不结实。试验有多种模式，有正常模式，也有故障模式。比如，要试验伞绳的“功夫”究竟有多大，断了多少根还能拉得动返回舱。还要试验万一主伞出现故障打不开，备份伞自动开伞的情况。飞船上的降落伞有主伞和备份伞两套，主伞1200平方米，备份伞760平方米，分别装在两个伞舱里。主伞如果不能正常工作，就会被切断抛掉，以免与随后打开的备份伞缠在一起，谁都无法工作。备份伞虽然小一点，但是仍然能够保证航天员的安全。

　　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。

　　正因为降落伞系统对航天员的生命关系极大，所以它的可靠性格外引人注目。设计师在设计中既考虑了正常工作模式，也考虑了故障工作模式。比如，当减速伞脱伞6秒钟，仍然没有拉出主伞，或者主伞虽然工作但大面积破损，那么备份伞系统就会自动启动。