从太空返回的飞船以每秒数千米的速度进入大气层后,主要是借助降落伞和反推火箭来减速和平安着陆,从而保护航天员不受伤害。
由于受到大气阻力的作用,飞船在进入大气层以后,速度会迅速下降。到距离地球表面约15公里时,飞船速度由超音速下降到亚音速,稳定在200米/秒左右。如果飞船以这样的速度冲向地面,航天员着陆时所受到的冲击仍然如同从100层高楼上飞身跳下。
飞船减速首先依靠降落伞。当返回舱下降到距地面大约10公里的高度时,返回舱自动打开伞舱盖,引导伞打开后,再拉出减速伞。为了减少开伞冲击力,减速伞还特意设计为两级充气,分两次打开,使返回舱的速度下降到80米/秒左右。
减速伞工作16秒钟后,与返回舱分离,同时拉出主伞。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,使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。
然而,即使是以8米/秒的速度着陆,飞船所受的冲击力仍可能对航天员的脊柱造成损伤。飞船距离地面大约1米时,安装在返回舱底部的4台反推火箭还将点火工作,使返回舱速度一下子降到2米/秒以内。
此外,具有缓冲功能的航天员座椅在着陆前也开始自动提升,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订制的缓冲座垫。
神七着陆场有哪些新变化
神舟七号飞船与神五、神六的着陆场系统有哪些新变化?着陆场系统总设计师吴斌说,神七改变了搜救模式,将原来“空中为主,地面为辅”的模式改为“空中救援航天员,地面处置返回舱”,所有针对航天员的搜救工作都由空中力量完成,这样大大缩短抵达着陆点的时间。
搜救模式的改变带来了着陆场区配备力量的变化,通过最大限度地压缩地面力量,把原来陆地上升段的4个应急救生区压缩成3个,把主、副着陆场的力量综合利用。如此一来,虽然航天员人数增加了,但通过优化,不仅没增加搜救力量,反而将直升机的数量减到10架。
吴斌介绍说,神七着陆场系统的总体设计方案中去掉了一些可靠性不够高的设备,新研制加装了性能更加可靠的搜索定向仪,为直升机添加了可供夜间搜索的探照灯和红外设备,还为航天员配备了铱星手机,大大提高了系统的可靠性。
吴斌说,神七飞行任务着陆场系统有一些变化,空中搜救指挥平台、无线电跟踪测量设备、北斗卫星导航定位系统等都是在系统内首次亮相。
着陆场系统总指挥隋起胜介绍,回收搜救五大新看点:
一是回收搜救时间由黎明变为傍晚。神五和神六回收时间都是在黎明,神七回收时间定在傍晚,这就意味着搜救工作将在黑夜进行,难度比以前加大。
二是航天员数量增加,整个回收搜救的工作流程等都要调整和重新安排。
三是指挥中心由地面搬到了空中。在神七回收搜救直升机中,新增加了一套空中指挥系统担负搜救指挥任务。其中包括我国完全自主知识产权的“北斗一号”定位系统,可与着陆场区、西安测控中心和北京飞控中心进行不间断联系,使搜救指挥更机动、更高效。
四是搜救工作由空地协同转变到空中自主完成。以往搜救工作是由空中分队和地面分队同时进行,两支分队到达后才打开返回舱舱门。
五是增加了发射上升段的应急救生任务。如飞船在发射上升阶段,因为意外而出现逃逸情况,搜救分队还要在东西长300公里左右的区域里进行应急救生搜救。这在以往的搜救任务中是没有的。
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