为中国航天事业发展做出突出贡献的航天员,不知你的第一印象会是谁?
对于每个人来说,脑海中的答案都会不一样。
但不管是谁,都绝对值得我们每一个人敬重与学习.这也是因为他们的存在,才让我们的航天事业发展如此迅速.
神舟十三号三名航天员安全顺利出舱。
然而,很少有人知道,其实在宇航员探索太空的整个过程中,最危险的阶段是返回地球.
据有关资料显示,全世界一半以上的太空事故,也都发生在返回地球的途中.
为此,我国专门设计了1200平方米大小的降落伞,以保护宇航员安全着陆。
那么就神舟飞船而言,具体的着陆过程是怎样的呢?神舟飞船的降落伞有多厉害?为什么不能一次全部打开?还有你为什么选择用降落伞?
接下来,我们来看看宇航员在太空任务中最危险的旅程。
神舟十三号载人飞船返回舱在预定区域成功着陆。
着陆过程就整个载人飞船而言,首先就是和空间站组合体分离.
在这个过程中,载人飞船将依靠返回舱的机载发动机提供反推力,并主动离开轨道舱然后顺利接收到地球引力并不断加速朝着地面降落.
在这之后,返回舱进入大气稠密区打开降落伞进行减速,和再一次降低着陆速度,就在到达地面之前,启动了返回舱上的推力发动机,以确保绝对安全。
飞船返回全过程示意图
因此,就整个着陆过程而言,可以分为与空间站分离、自动离开相应轨道、自由加速着陆、进入大气层和最终着陆的五步,
只有确保在这五个步骤中,任何一步都不能出现差错,才能保证宇航员的绝对安全.
举个简单的例子,正是因为人类历史上第一个因为载人航天而死亡的地球人弗拉基米尔科马罗夫,降落伞失灵才最终成为一场严重的悲剧。
当地勤人员搜寻他留下的痕迹时,只剩下一根烧焦的腿骨,让人唏嘘不已。
尤里加加林(左)和弗拉基米尔科马罗夫(右)
神舟飞船的降落伞有多厉害?那么我们神州飞船的降落伞到底有多厉害,中国?
首先,就面积而言,以神舟十三号飞船的降落伞为例,就足有1200平方米的降落伞的实际面积远远大于我们的想象。
员工回收主伞
就一个标准篮球场的面积而言,它长28米,宽15米,其面积也仅仅只有420平方米.
神舟十三号飞船的降落伞,便接近三个标准篮球场这么大,属于全世界的绝无仅有。
护送神舟十三号的主伞由1900多把伞组成。
其次,从质量,神舟十三号飞船降落伞使用的高科技材料,也让降落伞变得异常坚固.的角度来看
如果降落伞的大小仅够降落地球的过程,是绝对无法保证任务安全的。
如果没有足够的力量,降落伞被巨大的气压打破,无异于直接决定宇航员的命运。
再说了,其实就神舟十三号载人飞船的降落伞系统来说,虽然我们通过电视频道看到的只有一个大降落伞,其实神舟十三号载人飞船,根据功能不同,又分为引导伞、减速伞和主伞这三个部分
。
像我们看到的大伞,其实也就是降落伞的主伞。
神舟十三号返回舱主伞示意图
在神舟飞船进入地球大气层以后,返回舱会从肩部喷出一个圆盖,这个圆盖其实也就是飞船的伞舱盖。
而主伞出现以前,会由引导伞先行喷射而出。也只有在引导伞的帮助下,减速伞以及主伞才会逐一出现。
当然,虽然我国的载人飞船每次执行太空任务之前,都会经历十分严格的技术验证,但谁也没有办法保证,意外究竟会在什么时候到来。
也正因如此,所以除去主伞之外,我国所有的神舟系列载人飞船,都携带了两个独立的主、备份降落伞。
而这两个降落伞的降落系统,基本上都是一样的。
主降落伞系统示意图
在双重保护的情况下,宇航员们成功回归地球,自然不会有什么问题。
那么待在返回舱中的宇航员,又该如何知晓降落伞已经成功打开了呢?
其实答案很简单,在主伞打开的一瞬间,空气带来的巨大阻力会给返回舱内的宇航员们带来巨大的后坐力。
在这股后坐力的影响下,宇航员们会在一瞬间感到剧烈的震动,身体也会异常难受(如果没有经受过相应训练,普通人根本难以承受)。
只要经历了这个阶段,飞行员便知道,主伞已经成功打开。在之后的降落过程中,也就基本不会有其他意外和危险了。
正常返回着陆过程
为什么不能一次性打开
不过值得一提的是,在主伞出现的时候,整个打开过程和我们想象的完全不同。
像我们印象之中的跳伞运动员在跳伞并打开降落伞以后,整个降落伞会一下子全部打开。
在这之后,运动员们降落地面的速度便会越来越低,直至最终安全降落。
飞船降落伞
可神舟飞船的返回舱在打开降落伞主伞的时候,其实首先是让主伞以一个橄榄球的形状出现。
简单来说就是,要让面积巨大的降落伞受到束缚,整个伞面也仅有中心部分受力。
等到橄榄球状的降落伞已经完全形成之后,才会逐渐断开束缚,让整个降落伞完全打开。
降落伞打开过程示意图
对此,不少人都十分疑惑,为什么不能直接将降落伞主伞一下子全部打开?其实原因很简单,无法承受。
当一瞬间将主伞全部打开。在高速降落的情况下,主伞瞬间受到的力量远超常人想象。
如果在这股力的作用下,导致降落伞被冲爆,那么返回舱就会有坠毁的可能。
所以整个打开主伞的过程,实际上极为缓慢,只有让伞面逐渐接受了主伞的冲击力以后,才会不断加大冲击力,让伞面能够正常接受。
除此以外,如果瞬间对返回舱作用巨大的压力,那么即便降落伞顶住了巨大的压力,返回舱之中的宇航员也接受不了。
因此,世界各国返回舱降落伞,几乎都不会在一瞬间就完全打开。
返回舱着陆后尘土飞扬
为何选择使用降落伞?
了解了我国神舟飞船的降落伞使用过程以及降落伞为什么不能一下子打开以后,不少人都会想,为什么在科技如此发达的现代,我们依旧还要使用降落伞?
倘若像登陆其他星球一样,直接让宇航员们乘坐飞船降落,岂不是更能保证宇航员们的生命安全?
关于这个问题,主要是因为以下两方面的原因,首先是从安全性来讲,地球的巨大引力以及复杂的地外环境,科学家们如果想要让宇航员们绝对安全的降落,所需要克服的问题还有很多。
而在抵达地球,当大气环境和太空环境出现区别的时候,相应问题还需要进一步解决。
降落伞系统:航天器着陆的“平安之花”
因此,在相关技术并不成熟的情况下,为了保证绝对的安全,科学家们自然需要继续使用降落伞来帮助返回舱完成着陆任务。
一旦一个降落伞出现问题,其他的降落伞也可以进行弥补
其次则是就成本方面来说,想要克服地球的巨大引力,人类需要研发出来的反推力装置成本,绝对远超人们的想象。
与其将资金花费在这项研究上面,不如节约资金用于其他研究。
毕竟降落伞这种着陆方式虽然看起来十分传统,但却十分有效。
相比之下,人们自然也更愿意选择后者。
为保安全,美国载人龙飞船着陆用了4个主降落伞
更重要的是,相较于反推力装置来说,降落伞只要能够正常打开,基本就不会有其他问题出现。
可如果是反推动力装置,一旦出现任何动力故障,无论地面工作人员还是返回舱内的宇航员,都不好及时修复。
因此,使用降落伞降落,自然是目前科技手段之中的最佳选择。