文|红墨
编辑|红墨
前言
神舟十八号飞船在今日凌晨安全返航了!屏幕上,鲜红的降落伞在湛蓝的天空下格外醒目,承载着航天英雄平安落地。
而就在前几天,大洋彼岸的“龙”飞船也完成了它的使命,溅落茫茫大海。
有不少人感到好奇,为何中国飞船的降落伞就只有1个,而美国却有4个呢?
这两种不同的归途,究竟有什么本质区别,又有着什么样的技术秘密呢?
降落伞技术对比
“一伞定乾坤”,这是对神舟飞船降落方式最简洁的概括,很多人或许会误以为神舟返回舱只依靠一个巨大的降落伞完成减速,但实际情况远比这复杂。
在返回舱高速穿越大气层后,一系列精密设计的步骤将依次展开,首先,引导伞率先出马,它的任务是稳定返回舱的姿态并引出减速伞。
随后,减速伞接过接力棒,将返回舱的速度从接近第一宇宙速度的极高值迅速降低到一个可控范围。
最后,才是那顶标志性的巨大主伞登场,它拥有惊人的1200平方米面积,是目前我国航天器中最大的降落伞,最终将返回舱的速度降低到安全着陆的水平。
这套“三伞接力”的系统,环环相扣,确保了返回舱平稳减速,避免了单一降落伞失效带来的风险。
此外,返回舱内还配备了备用伞,如同“双保险”,进一步提升了安全系数,使得航天员能够安心地将生命托付给这套经过反复验证的系统。
与神舟飞船的“单伞独秀”不同,“龙”飞船选择了“群伞齐舞”的策略。四个大型降落伞同时展开,共同承担减速重任,这在视觉上更具冲击力。
这种多伞并用的方式,可以有效提高返回舱的稳定性,在海面风浪较大的情况下,能够更好地抵抗侧风的影响。
但“龙”飞船的群伞系统并非完美无缺,多伞并用意味着更高的复杂度。
伞与伞之间可能发生缠绕、相互干扰等意外情况,增加了系统失效的风险,此外,多伞系统的维护和检测也更加繁琐,成本更高。
两种降落方式的背后
神舟飞船与“龙”飞船在降落方式上的选择,体现了两种截然不同的设计理念。
“龙”飞船从一开始就将群伞降落作为核心设计,以追求更高的安全冗余和稳定性为目标。
而神舟飞船则秉持着“精简高效”的原则,力求在保证安全的前提下,尽可能减少系统的复杂度。
这种“大道至简”的理念贯穿于神舟飞船的整个设计过程中,从轻量化的返回舱到简洁高效的单伞降落系统,都体现了中国航天工程的务实精神。
两种不同的设计理念,没有绝对的优劣之分,更多的是基于各自的国情和技术路线的选择。
着陆地点的选择是影响飞船降落方式的另一个关键因素,中国神舟飞船选择在内蒙古的东风着陆场进行陆地着陆。
这里地势平坦开阔,便于搜救和回收,而且陆地着陆相比海面着陆更加安全可靠,避免了海面风浪、海水腐蚀等不利因素的影响。
而美国“龙”飞船则选择在海面溅落,这种方式虽然看起来更具科技感,但实际上存在不少风险,例如海水渗入舱内、搜救难度大等。
历史上,“自由钟7号”飞船的海上着陆事故就敲响了警钟,暴露了海面着陆方式的潜在风险,两种不同的着陆地点选择,直接决定了飞船在降落方式上的差异。
中国航天技术并非固步自封,也在不断探索和尝试新的技术方案,2020年,中国新一代载人飞船试验船就采用了三伞群伞降落模式。
这并非是对美国技术的简单复制,而是基于新一代飞船更大的重量和体积做出的调整。
这再次证明,中国航天始终保持着开放的姿态,不断学习和借鉴国际先进经验,同时坚持自主创新,走出一条具有中国特色的航天发展道路。
值得一提的是,美国虽然在航天领域经验丰富,但其技术也并非完美无缺。
历史上,“挑战者号”和“哥伦比亚号”航天飞机的失事就暴露了其技术体系中存在的严重缺陷。
因此,在航天技术领域,没有哪个国家可以拥有绝对的领先地位,只有不断学习、不断进步,才能确保航天任务的安全和成功。
两种降落方式的优劣
神舟飞船的单伞降落系统,其最大的优势在于结构简单、可靠性高。
与复杂的群伞系统相比,单伞系统减少了大量的部件和连接环节,降低了系统失效的可能性。
此外,单伞系统更易于维护和检测,降低了运营成本,对于陆地着陆而言,单伞降落方式也更加安全可靠。
陆地地势相对平稳,单伞足以提供足够的减速效果,避免了群伞系统在复杂环境下可能出现的缠绕等问题。
单伞降落方式并非没有缺点,在侧风较大的情况下,单伞的稳定性相对较差,返回舱可能会出现摇摆甚至偏航。
此外,随着未来载人飞船载重能力的提升,单伞可能无法满足更大的减速需求,需要探索新的降落方案。
“龙”飞船的群伞降落系统,其优势在于能够提供更大的阻力,可以应对更重的返回舱和更高的下降速度。
在海面着陆的情况下,群伞系统可以有效降低海面风浪的影响,提高返回舱的稳定性。
此外,多伞系统具有更高的安全性,一个降落伞出现问题,也不会影响到其他降落伞的运行。
群伞降落系统的劣势同样明显,其结构复杂,维护成本高,而且多伞之间存在相互干扰和缠绕的风险。
此外,海面着陆本身就存在诸多不确定因素,例如海浪、洋流等,增加了搜救和回收的难度,也对返回舱的密封性和安全性提出了更高的要求。
神舟飞船的单伞降落和“龙”飞船的群伞降落,代表了两种不同的技术路线选择,各有优劣,没有绝对的好坏之分。
神舟飞船的单伞降落系统,体现了中国航天工程“精简高效、安全可靠”的设计理念,在现阶段的载人航天任务中表现出色。
而“龙”飞船的群伞降落系统,则更注重安全冗余和稳定性,适用于更大重量的返回舱和复杂的海面着陆环境。
两种降落方式的选择,并非简单的技术问题,更关乎国家战略和科技发展方向。
中国航天始终坚持独立自主、自力更生的发展道路,在借鉴国际先进经验的同时,更注重根据自身国情和技术实力,探索出一条适合自己的发展路径。
从“神舟”到“天宫”,从“嫦娥”到“天问”,中国航天一步一个脚印,在探索宇宙的征程上取得了举世瞩目的成就。
未来,随着中国航天技术的不断进步和载人航天任务的日益复杂化,中国航天工程师们将继续探索和创新。
海外网:降落伞系统:航天器着陆的“平安之花”
光明网2024-11-04——神舟十八号“80后”乘组平安到家!