“在飛船返回著陸過程中,降低速度、減緩沖擊是確保航天員生命安全的關(guān)鍵。”我國載人航天工程著陸場系統(tǒng)總設(shè)計師侯鷹在接受采訪時說,“為了保護航天員的安全,我們使用了降落傘、反推火箭、緩沖座椅三大法寶!
飛船以數(shù)千米每秒的速度進入大氣層,由于受到大氣阻力的作用,速度會迅速下降。到距離地球表面15公里左右的高度時,飛船所受到的空氣阻力大體與飛船自身的重力相當(dāng),這時飛船的速度由超音速下降到亞音速,并穩(wěn)定在200米/秒左右。
如果飛船以這樣的速度沖向地面,返回艙內(nèi)航天員就如同從100層高樓上飛身直下,其后果可想而知。這時就必須依靠降落傘將飛船的速度降下來。當(dāng)返回艙下降到距地面大約10公里的高度時,返回艙上的靜壓高度控制器通過測量大氣壓力判定高度,自動打開傘艙蓋,首先帶出引導(dǎo)傘,引導(dǎo)傘再拉出減速傘。此時返回艙速度大約為180米/秒左右,航天員將會受到很大的開傘沖擊力。為了把沖擊力減小,減速傘設(shè)計為兩級充氣,先張開一個小口,8秒后待返回艙速度減小到一定程度后,再全部張開。通過減速傘的作用,返回艙的速度下降到80米/秒左右。
減速傘工作16秒鐘后,與返回艙分離,同時拉出主傘。主傘先也采取兩級沖氣的方法,先張開一個小口,然后慢慢地全部張開,這時返回艙的下降速度逐漸由80米/秒減到40米/秒,然后再減至8米——10米/秒。
然而,飛船即使是以8米/秒的速度著陸,所受的沖擊力可能將航天員的脊柱震斷。這時,在飛船即將著陸的一瞬間--飛船距離地面大約1米時,安裝在返回艙底部的4臺反推火箭點火工作,使返回艙速度一下子降到2米/秒以內(nèi)。
與此同時,具有緩沖功能的航天員座椅在著陸前開始自動提升。航天員座椅的前端,也就是航天員放置腳的部位固定在一個軸上;座椅的末端,也就是航天員的頭部位置,可以在一定范圍內(nèi)上下活動。在飛船著陸前,如果自動提升程序出現(xiàn)故障,航天員也可以通過手工操作將座椅的末端提升20厘米左右,從而使沖擊的能量被緩沖吸收。為了最大限度地吸收沖擊的能量,航天員座椅上還鋪設(shè)了一套根據(jù)航天員身材量體定制的賦形緩沖坐墊。
“這樣,航天員著陸時就可以最大限度地避免沖擊所帶來的傷害。”侯鷹說。
【來源:新華網(wǎng);作者:李宣良】