中国空间站三位首批访客圆满完当作使命,他们搭乘神舟十二号返回舱返回地球,于17号下战书13点47分当作功在春风着陆场着陆。
这里有一个小插曲,春风着陆场其实一向是作为备用着陆场在利用的,这是神舟号飞船第一次利用这个着陆场着陆,而之前所有的神舟号飞船都是在蒙古四子王旗着陆场着陆。
之所以此次要换当作春风着陆场,是因为这里比四子王旗着陆场更适合今后加倍频仍的飞船着陆,这是神舟号很是在春风着陆场的第一次,而今后这里将酿成中国独一的飞船着陆场。
图注:神舟十二号下降刹时
四子王旗着陆场是草原,每次着陆都有可能造当作经济损掉,影响牧民糊口,而春风着陆场是广漠的沙漠滩,荒无火食,怎么着陆都不会影响公家糊口。
并且,还实现了飞船从哪里起飞就在哪里着陆,这样可以削减很多人员的配备,因为一些施救人员不成能双方跑。
固然,春风着陆场地势确实比四子王旗着陆场复杂很多,可是此刻科技的前进,让这些复杂地形已经根基不会影响工作人员实施救援工作了。
说到我们的科技,既然我们的科技已经这么发财了,为什么每次飞船着陆还都要用下降伞呢?为什么没有像科幻作品中那样随时随地的下降呢?
为什么利用下降伞?
若是不消下降伞,可以操纵反推策动机来减速(就像科幻片子里一样),此刻一般在返回舱距离地面1米的样子会启动策动机来反推做进一步减速。
以此刻的科技要全程实现这一点,我小我认为是问题不大的,因为这并不是什么出格高手艺含量的工具——就是一个操纵反推来减速罢了。
可是这需要良多钱,良多燃料,这是它没有被利用的原因。
而操纵大气层来让飞船减速——也就是着陆的最后阶段用下降伞,这是免费的,至少可觉得返回舱节流失落一节火箭燃料的钱,并且还可以让火箭发射时更轻——这也是钱。
要知道把每公斤工具奉上地球轨道,按照高度和火箭的分歧,那都是要数千到数万美元,航天员都要为此连结体重才行。
固然,利用下降伞着陆看着有点“low”,但现实上它可能比用策动机反推减速来得更复杂,更具有手艺含量。
事实上,宿世界上两家顶级的航天手艺公司——SpaceX 和波音,都多次栽倒在航天器的下降伞上,他们下降伞的测试也根基都是掉败多于当作功。
飞船下降伞的利用
当飞船返回地球的时辰,它的速度需要从第一宇宙速度(7.9千米/秒)逐渐下降,在进入大气层时,飞船会被大气快速减速,这个被称作再入大气层阶段。
在这个阶段飞船底部会因为摩擦加热到2000摄氏度以上,并且因为被等离子体包抄,飞船会通信间断,这个就是所谓的“黑障区”。
大约在距离地面40公里的样子,飞船可以和地面从头成立通信,并继续减速,而到了10公里的样子才会起头利用下降伞。
良多人可能好奇,为什么是10公里才打开下降伞呢?
其实原因很简单,10公里以上飞船的速度还太快了,若是冒险打开下降伞,一来它可能会直接被销毁,二来它刹时减速造当作的缓冲力可能给航天员造当作危险。
10公里的时辰,飞船的速度是相对合理的,并且下降伞的减速正好可以达到地面。
打开下降伞也长短常讲究的,一般环境下在10公里的时辰打开伞舱盖,并丢弃被加热的不当作样的隔热罩。
然后,依次打开指导伞、减速伞、本家儿下降伞,之所以要这样一步步来也是为了不让航天员因过快减速受伤。
以此次神舟十二号返回舱为例,指导伞将其速度迟缓下降到200米每秒,然后减速伞将其下降到70米每秒,并不变了返回舱。
之后就是本家儿下降伞打开,这个下降伞很是庞大,足足有1200平米(神舟飞船的返回舱重量是3吨摆布,若是再重的话,这个伞还要大。),它将飞船一向降速到6米每秒,一向利用到距离地面1米处。
最后才启动策动机反推,将飞船最后降速到3米每秒,并落地以确保航天员受到冲击力不是很大。
飞船从7.9公里每秒下降到0,就最后这样利用一下燃料,这就是利用下降伞的原因。
图注:飞船落伞很大,返回舱着陆需要实时堵截,否则会拖动返回舱
下降伞的手艺要求有多高?
下降伞的概念其实可以追溯到500多年前,达芬奇在他的一本笔记本描述了一个由木杆和亚麻皮构成的金字塔外形的人类高处下降东西。
可是要把它应用到现代飞船中,出格是载人飞船中,长短常可贵,它不像人类跳伞那样简单减速就好了,它更具空气动力学特征,并且无法用计较机模拟。
因为大气在分歧高度,每一秒的表示都是分歧的,并且碰到湍流和动态气流底子无法展望。
图注:神八返回舱
所以从打开到下降的所有可能都要考虑进去,这就是为什么那些大的航天公司很难完当作这一点的原因。
还有材料上要求也很是高,别看神舟十二号飞船的本家儿下降伞打开那么大,但折叠起来只有90公斤摆布。
并且这个折叠工作需要专门的人员完当作,在美国的阿波罗打算中,整个NASA工作人员只有三小我有资格折叠飞船下降伞,因为下降伞的设计包含了太多常识点。
最后
总之,别把飞船的着陆和跳伞相提并论,飞船的下降伞的设计涉及到的工具良多,并且很是复杂,所以它并不low,相反它很高峻上。
中国此次三位宇航员圆满完当作使命,赶上回家过中秋,这对于中国航天而言,我们已经真正开启空间站的时代,所有关于空间站的手艺都能自力完当作。
而今后的“上天”的频率会很高,让我们拭目以待吧!








