梦舟载人飞船距离首飞又更进一步了!在6月17日,我国在酒泉卫星发射中心成功进行了梦舟载人飞船零高度逃逸飞行试验。在1998年,我国曾经进行过神舟载人飞船零高度逃逸飞行试验,现在我们再次组织实施这一项实验。
之所以需要进行梦舟载人飞船的逃逸飞行试验,是因为之前的神舟载人飞船的逃逸系统不适用于梦舟载人飞船,新研制的名字载人飞船的各项系统都需要进行相关的测试。
在6月17日,梦舟载人飞船逃逸发动机成功点火,随后成功飞到预定的高度,紧接着,飞船返回舱和逃逸塔成功完成分离,分离后,返回舱顺利打开降落伞,最后稳稳地降落到了预选着陆点。这次测试取得圆满成功。
相信很多网友都看了梦舟载人飞船返回舱起飞、分离、伞降、着陆时的画面。从画面中我们可以看到梦舟载人飞船返回舱着陆时和神舟载人飞船还是存在一定的差异的。
首先就是伞降的差异。神舟载人飞船有一套主伞和备份伞,在伞降的时候,神舟载人飞船返回舱只打开一个面积达到1200平方米的主伞就能够完成伞降了,而梦舟载人飞船则需要同时打开3个伞进行伞降。这是为什么?
原因很简单。因为神舟载人飞船总重量也就是8吨多一点,返回舱的重量就是三四吨这样,一个主伞就可以将返回舱的下降速度从接近200米每秒的亚音速降低到7-8米每秒。而梦舟载人飞船比神舟载人飞船重很多,梦舟载人飞船总重量超过20吨,单个舱段也超过10吨,一个面积1200平方米的主伞进行伞降的话是没法安全将返回舱下降速度降低到7-8米每秒的。如果想要一个伞进行伞降的话,那这个伞的面积就会成倍增加。
伞的面积扩大,不仅仅是面积变大而已,对材料、制造工艺等各方面都会有更高的要求。而选择多伞进行伞降的话就解决了这一个问题。我国新一代梦舟载人飞船、美国载人龙飞船都是采用多伞进行伞降。
单个伞进行伞降和多个伞进行伞降,在技术层面来看各有千秋。
例如单个伞进行伞降的话,开伞的控制系统比较单一,也比较轻,所以结构会比较简单。不过,由于是一个伞承受全部的载荷,所以在开伞的瞬间冲击力会比较大,对伞的材料、结构都有一定的要求。而且,由于只有一个伞的话,如果有比较强的侧风,那返回舱就可能会出现摇摆的情况,对飞船内的航天员来说可能不是很好。虽然只打开一个主伞,但神舟飞船返回舱还有一个备份伞,如果主伞出现问题的话,备份伞就会打开。
多个伞进行伞降的好处就是多个伞同时打开,多个伞一起反推冲击力,这样一来每个伞的负荷就减轻了。而且,由于伞比较多,每个伞都是相互备份,不需要另外预留备份伞。相对来说也会更稳定,有一定的侧风的情况下也不会出现大幅度的摇摆。
不过,多个伞进行伞降的话也是有一些弊端的。例如开伞控制系统会比较复杂,需要做到同步开伞,而且需要防止出现伞与伞之间缠绕的情况。
空中掉了一大块东西?
相信很多网友都看了梦舟载人飞船的这一个测试,在伞降的过程中,返回舱底部突然掉了一块东西。这是怎么回事?是不是飞船出现了问题?
其实这是正常的,大家不需要担心。虽然媒体的报道中没有提到这一个环节,但是参考神舟载人飞船返航过程,这一个东西可能就是飞船底部的防热大底、隔热大底。
飞船执行完飞行任务从外太空返回地球时是惊心动魄的,充满了惊险,外部温度会超过1000℃。这是因为飞船在外太空飞行时速度很快,在近地轨道飞行的飞船、探测器、卫星速度接近地球第一宇宙速度7.9公里每秒,像梦舟载人飞船未来要执行载人登月任务,那梦舟载人飞船从月球轨道返回地球的速度会更快,接近地球的第二宇宙速度(也称逃逸速度)11.2公里每秒。
大家也知道,速度越快的话,气动加热效应就会越强烈,在近地轨道飞行的航天器重返地球时,在气动加热效应的作用下外部温度会上升到1000多℃,从月球轨道返回地球的飞船速度更快,气动加热效应更加强烈,外部温度更高,接近3000℃,一般的材料是难以承受的。所以那些卫星残骸、火箭残骸、飞船残骸、探测器残骸在重返地球的过程中都会直接在大气层中剧烈燃烧起来,直接化为灰烬。
载人飞船返回舱需要将航天员安全送回地面,所以不能像一般的航天器那样在大气层中烧毁,需要完好无损地安全着陆在着陆场那里,这就要求飞船返回舱能够承受极高的温度。
为了解决这一个问题,载人飞船返回舱进行了特殊的设计,除了有完善的生命保障系统外,载人飞船返回舱外部还会涂上烧蚀材料、隔热材料,底部还会安装防热大底、隔热大底来保护飞船的底部。在神舟载人飞船的底部有4台反推发动机,还有其他的设备,这些设备是没法承受这么高的温度的,需要对它们进行保护,所以在神舟载人飞船返回舱底部安装了一个防热大底、隔热大底。这些防热大底、隔热大底能够承受极高的温度。
在伞降的过程中,飞船外部温度已经很低了,不足以影响到底部的设备的正常运行,防热大底的作用也就完成了。而且在神舟飞船着陆的时候需要启动发动机进行最后的缓冲,所以就需要抛掉防热大底、隔热大底。这就是为什么神舟载人飞船在返回地球的过程中会掉一块东西的原因。
同样的,梦舟载人飞船返航时也需要经历高温灼烧的过程,为了保护飞船,底部也会有类似的防热措施,在下降到一定的高度后,飞船会抛掉防热大底、隔热大底。只不过,由于梦舟载人飞船不需要反推发动机进行最后的缓冲,而是使用气囊的方式进行缓冲,所以就不像神舟载人飞船返回舱着陆时那样出现冒火光的情况。相信大家也看到了梦舟飞船测试画面中的气囊了。
更新时间:2025-06-19
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