“黑科技”带宇航员回家
①4月16日,神舟十三号飞船返回舱成功在内蒙古东风着陆场着陆。“出差三人组”顺利完成了他们的任务回到地球。在返回过程中,同步点火、惯性导航、3个篮球场大小的降落伞等“黑科技”设备也顺利完成任务,护航神舟十三号航天员乘组平安“回家”。
4台反推着陆发动机完成关键“刹车”
②着陆反推发动机是神舟十三号飞船上的重要设备,着陆反推发动机能否成功点火和正常工作,是决定航天员能否安全回家的“最后一棒”,也决定着飞行任务的最终成败。
③返回舱的着陆过程对于航天员来说是个不小的挑战。在经历灼烧、黑障、开伞减速等程序后,返回舱仍然以近9米/秒的速度下降。而此时航天员是背朝下方面朝天地坐在返回舱里,如此高的着陆速度将损伤航天员的颈椎。为了确保他们的安全,必须进一步降低冲击。而这一关键的“刹车”过程就由4台反推着陆发动机完成。
④为此,动力所的设计人员设计了一套出色的“刹车”动作:在返回舱距离地面1米时,4台反推着陆发动机必须在10毫秒内同时点火,大量燃气的积聚将在燃烧室内形成高压,最终从尾部的喷口中喷出,以反推力来减缓落地速度。每台都能在瞬间产生大约3吨的巨大推力,4台一起工作,就有十多吨的推力。这股巨大的反推力有效地抑制了返回舱的下坠势头,大大降低了飞船的下降速度,减轻了航天员着陆过程中受到的过载冲击,提高了返回舱降落过程中最后一个环节的安全性。
惯性导航设备精准定位东风着陆场
⑤惯性导航设备是一种利用安装在运载体上的陀螺仪和加速度计来测定运载体位置的设备。从飞船与空间站分离开始到精准降落在东风着陆场,整个飞行过程都离不开惯性导航设备。据中国航天科技集团九院介绍,光纤惯性测量单元是飞船GNC分系统的关键单机,用于测量飞船的角速度和加速度,通过给出准确测量信息,为宇航员准确返回着陆场提供关键数据信息,助力飞船成功进入返回轨道,确保飞船精准落地。此外,二浮惯性测量单元位于飞船返回舱内,是飞船空间稳定运行和安全返回的关键单机,通过实时测量飞船的运动信息,精确控制飞船的姿态和速度,为飞船稳定运行和安全返回提供可靠保障。
世界上最大环帆伞保障航天员安全落地
⑥降落伞是神舟飞船着陆系统关键设备,“打开降落伞稳稳落地”是航天员“回家”的最后一道程序。在返回过程中,伞舱盖打开后,先拉出引导伞,再拉出减速伞。减速伞工作数秒以后会和返回舱分离,并拉出主伞,通过主伞,返回舱的落地速度会逐渐降低。此次护航神舟十三号的主伞面积达1200平方米,由1900多块伞衣拼接而成,全部展开后比3个篮球场还要大,拉直长度近70米, 能够横跨足球场,是世界上最大的环帆伞。