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巨型降落伞为何被称为载人飞船返回时的保护神?
发布时间:2020-10-09     作者:   来源:中国航天科普   分享到:

载人飞船返回舱成功着陆的照片中,几乎必有一张降落伞和飞船一起飘飘悠悠从天而降的照片。3顶红白相间的降落伞在空中绽放确实非常夺目,让人挪不开眼睛。那么,吸睛无数的降落伞究竟有何魅力,今天就让我们一起来一探究竟吧!

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乘着降落伞缓缓下降的飞船返回舱

巨型降落伞在飞船返回过程中是不可或缺的存在,没有它,飞船返回舱几乎不可能安全着陆。1986年美国挑战者号航天飞机在空中发生爆炸,当时乘员舱并没有受到太大的损坏,航天员很有可能也还活着,但仍没能避免不幸就是因为乘员舱没有安装降落伞,乘员舱在下降的过程中,高速撞击海平面导致乘员舱解体,使得航天员没有了生还的可能。

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在事故中遇难的7名航天员

乘员舱之所以会解体,是因为乘员舱或飞船返回舱下降至距地面15千米左右高度时,就会逐渐进入稳定下降状态,这时如果不采取措施的话,乘员舱或飞船返回舱将以每秒100多米的速度冲向地面或海面。以如此高的速度撞击地面或海面,必然会造成船毁人亡的惨剧。

为了避免惨剧发生,就需要借助降落伞来帮助飞船返回舱减速。一般飞船返回舱越重所需的降落伞面积就越大,而降落伞面积越大飞船返回舱速度就越小。神舟飞船的返回舱重约3吨,降落伞面积为1200平方米,这是经过科学计算的,因为这样的面积既能帮助飞船返回舱降到合适的速度,同时也能保护航天员的安全。

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神舟飞船的降落伞

讲到这里,有的小伙伴可能会有疑问了,神舟飞船采用的是1200平方米的单伞,这次新飞船试验船为什么有3个降落伞呢?

这主要是因为,新一代载人飞船试验船的返回舱比神舟飞船的返回舱重了一倍以上,原来的降落伞已经不能满足试验船返回舱的降速要求了,因而需要增加降落伞的面积。但是如果在原来降落伞面积基础上再增加的话,制造场地和设备周期,包括验证技术的难度都非常大,并且它的可靠性也会降低。最后,经过反复试验,科研人员采用了3个降落伞组成群伞解决了这个问题。

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“胖”了一倍的新一代载人飞船试验船返回舱

采用3个降落伞,虽然能够帮助试验船返回舱降速到合适的范围内,但3个降落伞很容易产生相互干扰的问题,这个问题又该怎么解决呢?

这就需要在包伞的时候特别注意了,工作人员要将降落伞的伞衣、伞绳和连接吊带等整齐有序地装进伞包内,使它们保持一定的几何形状并保证伞衣等部件在工作前不受气流吹袭、不与其他物体钩挂,在工作时则要保证降落伞按预定程序开包工作。听起来是不是觉得难度不大,但其中需要注意的细节也不少。

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降落伞设计人员正在检查主伞伞衣质量

例如,其中一个环节是梳理伞绳。飞船降落伞的伞绳根数多,长度还非常长,让这么多根伞绳互不缠绕其实并不简单,工作人员需要借助一个叫梳绳夹的秘密武器。工作人员需要将伞绳按照编号顺序依次排列进梳绳夹内,然后手持多根一组的梳绳夹,从头理到尾。梳理之后的伞绳就可以整齐有序地排列在伞包内,保证了伞绳拉出时不打结不缠绕。

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根数多、长度长的飞船降落伞伞绳

接下来,我们再来看看工作人员是如何将伞衣装填进伞包的,装填时,工作人员要将伞衣折叠好,然后整齐有序、充实饱满、不留空隙地将伞衣装进伞包内。这是一个技术活,力度太小伞衣装不进去,力度过大就有可能损坏伞衣,所以工作人员一定要依靠反复练习的经验掌握好合适的力度。再有,想要将伞衣、伞绳、连接吊带等部件全部压进伞包内,只靠人力是不够的,还需要借助压力包伞机进行辅助操作。

最后将伞衣、伞绳等部件全部装填进伞包后,还需要将伞包的口封住,专业人员管这叫“封包”。这道工序难度也不小,要在降落伞全部部件装填进伞包后,尽量快地将伞包的口封住,一定要保证伞衣不能有一点膨胀。

如此经过整装后的降落伞才能保证飞船返回舱的安全。此次,新飞船试验船的降落伞就成功将飞船返回舱的速度由“飞机飞行速度”降为“汽车市区行驶速度”,保证了新飞船试验船返回舱的安全。

总之,降落伞在保护飞船返回舱安全方面起着至关重要的作用。每一次当飞船返回舱降落伞打开的时候,大家都会松一口气,因为降落伞顺利打开是决定任务成功与否的关键之一。如今,3伞模式已经试验成功,让我们期待红白相间的降落伞在空中再次绽放吧!

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