神舟十四號是“切傘失敗”嗎?深讀飛船着陸程序,或許有意而為之_風聞
光电科技君-2022-12-05 13:29
神舟十四號着陸沒有為什麼,沒有切傘?牽動着航天迷們的心。回收着陸在載人航天最後的步驟,也是載人航天成功與否的最終標誌。每一次神舟飛船返回地球,引導傘、減速傘、主傘以此打開,航天員們的安全才有了最好的保障。這一系列流程動作背後,離不開508所飛船回收着陸分系統的持之以恆的夢想和付出,為了讓飛船完美降落,他們奮鬥了30年,並且不斷創新,挑戰極限。那麼他們是如何做到了呢?神舟十四號真的是“切傘失敗”嗎?讓我們一起深度瞭解飛船着陸分系統。
神舟飛船回收着陸系統
飛船着陸總體來説要控制速度、温度、精準度三個方面,30年來,回收着陸分系統取得了重大技術進步,實現了多個國內首創。
覆蓋了分系統總體技術、降落傘減速與反推制動結合技術、降落傘研製、自動判別狀態選擇着陸程序、自行檢測故障自動切換主備功能、高度控制方法控制開傘、空投試驗技術、半實物仿真與可靠性評估等多個方面,創新引領航天器回收着陸技術發展。咱們着重説説控制速度方面的子系統。
咱們神舟飛船是由三個艙段組合而成,其中返回艙是是航天員生活和工作的區域,但是發射和返回時,航天員們必須穿上艙內航天服,並且束縛在航天座椅上,以減少過載和衝擊。
整個着落系統最為重要的部件:返回艙、降落傘、反推推進系統
現役的返回艙呈“鍾型”,採用的是倒錐頭體結構,外觀尺寸為:2.5米*2.5米。拋出防熱大底後,重量為3噸左右。
座椅上方有2個艙室,分別為主傘艙和備傘艙,其中主傘面積1200平方米,備用傘760平方米,傘艙中安裝有攝像機和照明燈具。艙壁內由控制儀表盤控制。艙體外殼由防熱層、隔熱層和承力結構三部分組成。
當飛船再入大氣層時,耐高温的防熱材料和燒蝕防熱大底,有效地保護艙內航天員安全。此時的艙外温度可以高達2000多度,是名副其實的火球。
整個防熱、隔熱系統研製十分艱辛,在這裏就不展開來説,總之在其保護下,艙內温度始終在航天員舒適的範圍內。
當飛船經過黑障區之後,在飛船外型的作用下已經大規模減速,在高度15千米時,速度維持在200米/秒。這時候如果不能減速,那麼飛船硬着陸則不堪設想。
這時候接力棒就交給了神舟飛船的降落傘系統。
為此,508所不斷研究,從無到有,從進口到全部國產,研製出了1200平方米的超大降落傘。它是目前國內面積最大、相對質量最輕,開傘程序控制和加工包裝工藝最複雜,開傘動壓包絡範圍最大的航天器降落傘,為我國載人航天任務作出了突出貢獻,其中艱辛以後筆者撰文,專題來説。
當飛船恢復通信後,此時距離地面還有10公里,多級開傘程序自動啓動。降落傘系統滿足以下條件:降落傘系統重量不大於200 kg,各級降落傘開傘過載不大於5 g,過載大於3.5 g的時間不大於0.5 s。
因此設計出降落傘系統由串聯式雙引導傘、減速傘和主傘三級傘組成 。
當返回艙上的靜壓高度控制器測量出大氣壓力,判斷開傘的高度是否合適。如果合適,則控制器開始計時,此時t=0秒,0.5秒後後,啓動爆破螺栓,彈出傘艙蓋,引導傘和減速傘依次拉出。
等到減速傘完全張開,返回艙速度減至約180米/秒,引爆降落傘連接分離機構上脱傘裝置,使得減速傘與返回艙分離。分離時拉出主傘,當大傘完全張開後,此時飛船速度已經降低至7-8米/秒。保證航天員了在低速狀態下平穩下降。
等到主傘完全張滿後,返回艙呈單點吊掛狀態下降。此時引爆防熱大底,以便於減輕重量和暴露出反推發動機用於降落反推工作。
緊接着垂直吊掛釋放器 ,讓主傘由單點吊掛變更為兩點垂直吊掛,返回艙呈垂直下降狀態,為反推發動機工作提供機會。同時,艙內座椅緩衝期提升,以便於降低衝擊力。
