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万事俱备迎接英雄凯旋(图)


http://www.sina.com.cn 2005年10月17日10:44 海峡网-厦门日报

  

万事俱备迎接英雄凯旋(图)

  ▲飞船回收示意图。 国新图片供图

  

万事俱备迎接英雄凯旋(图)

  ▲航天员从飞船出来后,将被带进医监医保专用车进行检查。新华社发

  

万事俱备迎接英雄凯旋(图)

  ▲飞船回收系统的总指挥就坐在这个车里运筹帷幄。新华社发

  新华社内蒙古四子王旗10月16日电 费俊龙和聂海胜带着全体中国人的祝福和希望,已经在太空平稳飞行了四天四夜。随着飞船返回日期的临近,世界的目光已聚焦位于内蒙古四子王旗的主着陆常对此,着陆场系统总指挥隋起胜充满信心地说:“目前,万事俱备,只待航天员平安归来。”

  隋起胜说,与神舟五号任务相比,神舟六号飞船的返回搜救难度大大增加。飞船乘载两名航天员,在轨飞行多天,还增加了有效载荷的现场处置、回收与转运任务。面对这些新的变化,主着陆场在搜救方面增加了1架搜救直升机和2架后送直升机,对现场照明设备进行了增设和改进,对地面搜救人员还进行了相关专业知识的培训。

  目前,着陆场系统全部就位完毕,通信畅通,各种设备状态良好、运行正常。回收人员精神振奋,各分系统的工作性能、可靠性、安全性,以及着陆试验组织指挥程序等都经受了严格的考核,具备了应对复杂条件下飞船着陆回收的能力。

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  飞船回家要过4道关

  “烧蚀关”: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,返回舱的速度急剧降低,这样它的大部分动能变成了热能。虽然大部分热能以辐射和对流的方式散失掉,只有百分之几的热能传给返回舱,但这也会使飞船变成一团火球,达到上千摄氏度的高温。为此,飞船必须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。

  “黑障关”:由于飞船返回舱高速进入大气层时,会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,像一个套鞘似的包裹着飞船,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。

  “过载关”:飞船在大气层内减速的过程,会使返回舱内的人员和设备受到过载的作用,就像是急刹车时车上的乘客会感受到向前的推力一样。当过载超过一定限度时,航天员就会出现生理失调,轻者会出现呼吸异常、代谢紊乱、头昏、疲倦,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。

  “冲击关”: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/秒至10米/秒,但是,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座椅。即便如此,也很难保证不出任何意外。

  降落要“打”4把伞

  返回舱在降落过程中,至少要先后打开引导散减速散主伞,共三把伞,如果有必要,还要打开第四把瑟—备份桑

  返回舱大约在距地面10公里的高度开始开桑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,引导伞再拉出减速桑此时返回舱速度大约为180米/秒左右,航天员将会受到很大的开伞冲击力。为了把冲击力减小,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。通过减速伞,返回舱的速度可降到80米/秒左右。

  减速伞工作16秒钟后,与返回舱分离,同时拉出主桑主伞也采取两级充气的方法,先张开一个小口,然后慢慢地全部张开,这时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——10米/秒。降落伞主伞的面积为1200平方米。如果将降落伞从伞顶拎起,伞衣有20多米长,加上长达46.2米的伞绳和几米长的吊带,降落伞全长达70多米。

  为防止主降落伞出现故障,返回舱还配有备份桑在返回舱从6公里高度向5公里下降时,如果用时少于预定时间,即意味着返回舱以高于正常开伞降落速度下降,系统会判断为主伞系统工作异常,从而自动启动备份伞,保证航天员的安全。

  飞船落地后并非万事大吉,如果巨大的降落伞被风吹鼓,就可能拖着返回舱快速滚动。为了航天员的安全,在返回舱落地的一刹那间,返回舱上的切割器会自动切断伞绳吊带,让降落伞独自飘落,保证返回舱不被伞拖走。

  着陆场装备4大“利器”

  第一大利器是大型光学实况记录系统。主着陆场加装的大型光学实况记录系统,可对可见光、红外光进行远距离探测和记录。这一系统的主光口径为600毫米,对可见光的探测距离为70公里左右,对红外光的探测距离可达150公里。因此,神舟六号飞船返回舱在刚刚再入大气层时,就会被牢牢锁定。

  第二大利器是医监医保直升机。这次首次将医监医保设备装载到了直升机上,确保空中搜索救援分队可独立完成医监医保工作。

  第三大利器是直升机红外夜视系统。所有参与搜救的直升机都加装了红外助降系统,确保直升机能够在夜间准确降落,同时大大提高了空中发现目标的能力。

  第四大利器是应急救生辅助决策系统。只要在电脑中输入发生应急情况的时间,系统就能自动生成救生方案。比如,飞船在上升段500秒时出现问题,只要启动这一系统,马上就可以在电子地图上找出飞船高度是多少,飞船到达地面需要多长时间,散布在多大范围内,周围海域哪艘打捞船离落点最近,船的航速是多少,多长时间能赶到,其他飞机能不能增援……所有这些信息都会清楚地显示出来,大大提高了救援指挥员的判断和指挥能力。

  安全着陆有3大法宝

  在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。着陆系统使用了降落散反推火箭、缓冲座椅三大法宝。

  如果飞船以200米/秒的速度冲向地面,返回舱内航天员就如同从100层高楼上飞身直下,其后果可想而知。这时就必须依靠降落伞将飞船的速度降下来。

  在飞船即将着陆的一瞬间——飞船距离地面大约1米时,安装在返回舱底部的4台反推火箭点火工作,使返回舱速度一下子降到2米/秒以内。

  与此同时,具有缓冲功能的航天员座椅在着陆前开始自动提升。航天员座椅的前端,也就是航天员放置脚的部位固定在一个轴上;座椅的末端,也就是航天员的头部位置,可以在一定范围内上下活动。在飞船着陆前,如果自动提升程序出现故障,航天员也可以通过手工操作将座椅的末端提升20厘米左右,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,航天员座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。

  9种先进装备及时搜救

  搜索救援直升机:用于返回舱搜索,回收作业人员和现场处置设施运输,必要时吊运返回舱至平坦地点。

  搜索救护直升机:用于返回舱搜索,医监医保、医疗救护人员和器材运输,并作为航天员救护和后送载体。

  搜索摄录直升机:用于返回舱搜索、实况摄录与转发。

  指挥调度车:用于接收上级命令,负责搜索救援现场的组织指挥。

  航天员医监医保车:用于为航天员提供现场医学监督、检查。

  工程运输车:主要进行地面作业人员、工具和回收散落物的运输。

  航天员运输车:主要是航天员的救护平台和后送载体。

  返回舱吊车;作为返回舱起吊和运输载体。

  小型搜索车:在进行地面搜索救援时,快速搜索返回舱。据新华社电

  背景知识

  航天器返回技术:使航天器脱离原来的运行轨道进入地球大气层,并在地面安全着陆的技术。包括轨道衰减法返回技术和直接再入返回技术。

  软着陆:航天器经专门减速装置减速后,以很低的速度在地球或其他星球表面实施的安全着陆。

  黑障区:导弹弹头和航天器返回舱等再入体返回大气层后无线电信号中断的飞行区段。其范围取决于再入体的外形、材料、再入速度,以及发射信号的频率和功率等。黑障区给载人飞船再入返回时的实时通信和再入测量造成困难。新华社北京10月16日电

  

万事俱备迎接英雄凯旋(图)

  神舟六号飞船副着陆场搜救演练。新华社发

  (厦门日报)


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