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穩(wěn)穩(wěn)落地!揭秘神舟十三號載人飛船返回“神技”

來源:人民網(wǎng)

神舟十三號載人飛船返回艙成功著陸。來源:央視截圖

4月16日,神舟十三號載人飛船結(jié)束了長達半年的“太空出差”,搭載著翟志剛、王亞平、葉光富三名航天員躍入天際,穩(wěn)穩(wěn)降落在東風著陸場,圓滿完成了我國迄今為止時間最長的載人飛行天地往返任務。這是神舟載人飛船執(zhí)行的第八次載人飛行。

載人航天,人命關天。神舟十三號返回地球可以說是過程復雜、驚心動魄,它要依次經(jīng)過軌返分離、推返分離、再入、過黑障區(qū)、開降落傘、開著陸緩沖發(fā)動機等關鍵飛行事件及環(huán)節(jié),返回過程還要經(jīng)過嚴酷空間環(huán)境和軌道條件的考驗。

記者從飛船的抓總研制單位航天科技集團五院獲悉,在技術人員的精心設計下,神舟十三號牢牢把握住了“三個度”,即:速度、溫度和精度,確保自己穩(wěn)穩(wěn)落地、安全回家。

“速度”控制恰到好處

航天科技集團五院相關技術人員介紹,神舟飛船在軌道上運行的速度大約為7.8千米/秒,接近第一宇宙速度。在如此快的速度下,要確保航天員的安全,就必須對返回地球后的最終著陸速度進行控制。

為實現(xiàn)這一目標,技術人員在飛船研制階段開展大量試驗驗證和數(shù)據(jù)判讀,保證飛船在著陸過程中逐步降低速度:返回前,由推進艙軌控發(fā)動機實施制動,降低軌道能量和軌道高度,確保飛船再入大氣層;返回艙特定的氣動外形,在進入大氣層后依靠空氣動力產(chǎn)生的阻力和升力減速;返回艙運動至距地面附近時打開降落傘,進一步降低速度;著陸瞬間開啟返回艙底部的著陸緩沖發(fā)動機,最終將落地速度降低到一定范圍內(nèi)。

“溫度”控制火候適中

據(jù)介紹,返回艙進入大氣層后,將與空氣發(fā)生劇烈摩擦,艙體表面局部溫度可達上千攝氏度。為了確保艙內(nèi)溫度依然舒適,飛船控溫的主要手段就是依靠防熱結(jié)構對艙內(nèi)進行保護。

為此,科研人員在艙體表面設計了防熱涂層,敷設有一層燒蝕材料,當溫度達到一定程度時燒蝕材料升華脫落,帶走大量熱量。

此外,返回前會實施“熱控預冷”,提前將返回艙溫度降低少許,使在入前艙內(nèi)溫度有一個較低的基準。

“精度”控制穩(wěn)操勝券

可以說,神舟飛船返回猶如“萬里中10環(huán)”,對于著力精度的要求極高,為使返回艙著陸在指定區(qū)域,就必須對飛船著陸點的精度進行控制。

為此,技術人員為神舟十三號飛船配備了一套“著陸輕功”:首先是返回軌道維持,調(diào)整飛船的軌道平面,使飛船星下點軌跡經(jīng)過返回瞄準點;隨后返回制動,通過制動的速度增量和發(fā)動機開機時刻,確保再入角和返回航程,為精準著陸提供保障;最后返回艙升力控制,進入大氣層后,返回艙通過一系列姿態(tài)機動,巧妙利用空氣動力產(chǎn)生的升力,進行航向和橫向運動的控制,精準調(diào)整預定的著落點,最終平安返回。

神舟十三號已經(jīng)圓滿完成了本次飛行任務預定的各項要求,載譽凱旋。它的安全返回,標志著我國空間站關鍵技術驗證階段任務圓滿收官,即將進入建造階段。

標簽: 載人飛船

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