神舟十八号安全返航:只开1个主伞降落,为什么美国飞船有4个伞

江语迟 2024-11-06 17:44:15

文|馒头

编辑|江语迟

声明:本文内容均是根据权威资料,结合个人观点撰写的原创内容,文中标注文献来源及截图,请知悉。

前言

神舟十八号今天(11月4日)凌晨顺利着陆,央视全程直播,三名久别家乡的航天员终于安全回家,让屏幕前的人民激动不已。

我国的航天事业算是后起之秀,但现在已经发展成为航天事业的佼佼者,本次返回舱安全着陆就是我们航天实力最好的证明。

很多航天爱好者都注意到,我们的返回舱降速时只有1个主伞,美国的却有4个伞,那我们为什么不用四个?一个降落伞能稳定返回舱吗?

航天器返回地球的减速艺术

当航天器完成太空任务,准备回到地球时,面临的最大挑战不是大气层的燃烧,也不是宇宙射线的侵袭,而是垂直降落的速度。

在太空的真空环境中,航天器为了摆脱地球引力,需要达到极高的速度。但是,这个惊人的速度在回地球时却成了大麻烦。

地球的大气层,这层保护我们免受宇宙辐射的生命之盾,对于高速返回的航天器来说,却如同一道致命的火墙。

想象一下,一颗火流星划破夜空,拖着长长的尾焰,那就是航天器与大气层剧烈摩擦产生的高温景象。

而神舟十八这艘载着我国三名航天员的飞船,就在2024年11月4日凌晨,经历了这样一段惊心动魄的旅程。

在完成长达六个月的太空任务后,神舟十八号脱离我国空间站,踏上了返回地球的征程。

它用了快速返回技术,只花了7个半小时就到了大气层边缘。

然而,真正的考验在进入大气层时才刚刚开始。

神舟十八号进入大气层后,速度依然非常快,每秒能跑好几公里。与稠密的大气摩擦,飞船外部温度急剧上升,超过了1000℃。

强烈的气动加热让返回舱好像被大火包围一样。为了保障航天员的安全,返回舱的隔热层必须能经受住极端的高温考验。

随着高度下降,大气越来越稠密,飞船的速度也变慢了,气动加热效应也在逐渐减弱,燃烧慢慢停止了。

但这并不意味着危险已经解除,此时飞船的速度还是太快,得再减速才行,这就轮到降落伞登场了。

降落伞,这个看似简单的装置,却是航天器能够平安返回地球的关键。它利用空气阻力,将飞船的速度降低到安全范围,确保航天员平安着陆。

神舟十八号的降落伞分三部分:先是一个小伞带路,然后是减速伞帮忙减速,最后是大主伞稳稳落地。每一个步骤都按照预定程序依次打开,逐步降低飞船的下降速度。

大部分的航天爱好者都知道在火星探测任务中,毅力号和祝融号火星车也都使用了降落伞进行减速。

这说明,在拥有大气层的星球上,降落伞是减速的有效工具。但对于没有大气层的星球,例如月球,降落伞就无用武之地了。

探测器只能靠自己的发动机减速,这无疑让任务变得更加难办和危险。

从神舟飞船到联盟号、龙飞船、星际客机,再到历史上的阿波罗飞船和未来的猎户座飞船、梦舟飞船,几乎所有返回地球的航天器都离不开降落伞。

虽然具体设计各有不同,但目标都是确保航天器安全着陆,保证航天人员的安全,让他们平安回家。

很多人都关注到了一件有意思的是,我们的神舟飞船在降落时用一个降落伞,而回想起以前,美国的龙飞船则用四个降落伞,这不由让人怀疑难道两国之间还有很大的差距吗?

我们都知道单伞降落虽然结构简单,不容易缠绕,但稳定性不佳,容易被侧风吹偏。多伞降落稳定性更高,即使其中一个伞出现故障,也能保证安全着陆,但伞缠绕的风险也随之增加。

而这次我们神舟飞船选择采用单伞降落,是因为返回舱相对较轻,一个降落伞就足够减速了,没必要用四个。

而美国的一些航天器,例如龙飞船和猎户座飞船,由于重量较大,只能采用多伞降落。这也反映了各国在设计航天器时的不同思路,而降落伞的使用,也是各国科技发展的表现。

从单伞到多伞,从降落伞到无伞

不同国家的航天器,在返回地球的减速方式上,展现了各自的设计理念和技术水平。

神舟飞船用单伞降落,既简单又高效,展现了我国航天工程的实用精神。

而美国龙飞船的多伞降落,则更注重安全冗余,即使一个伞出现故障,其他伞也能保证飞船安全着陆。

这种设计理念的差异,也反映了两个国家在风险承受能力和技术储备上的不同。

对于单伞降落来说,最大的挑战在于稳定性。神舟返回舱在降落过程中,如果遇到强侧风,可能会出现摇摆,影响着陆精度。

为了确保神舟飞船安全着陆,返回舱的底部被设计成与地面平行,这样可以方便反推火箭启动,帮助飞船稳定姿态。

这种设计也避免了返回舱着陆后倾倒的尴尬局面,毕竟,谁也不希望经历像杨利伟乘坐神舟五号返回时那样,着陆后返回舱倾倒的惊险场面。

多伞降落虽然提高了稳定性,但也带来了新的挑战,在高空中多伞可能相互缠绕,导致伞面无法打开。

因此,多伞降落系统的设计需要更加精细,以确保每个伞都能独立、稳定地工作。

但其实不管是用单个降落伞还是多个降落伞,每一个返回舱都配备了备用伞。

如果主伞出问题,备份伞也能及时打开,保证飞船安全降落。这种双重保障的设计,充分体现了科学家对航天工程对安全性的高度重视。

随着科技的发展,航天器的返回技术也在不断进步。除了传统的降落伞减速外,一种更先进的返回方式——无伞降落,也逐渐进入人们的视野。

航天飞机就是这种技术的代表。不同于传统飞船的伞降着陆,航天飞机可以像普通飞机一样,在跑道上滑行着陆。

这种方式不仅更加平稳,也避免了降落伞的回收和维护,降低了成本。

美国的航天飞机项目虽然因为维护费用高和安全问题最终结束了,但这并不意味着航天飞机技术就完全没有未来了。

我国正在研发一款名为“昊龙”的货运航天飞机。这种航天飞机设计了大翅膀,飞行效率高,可以多次使用,这样能显著减少给空间站运送货物的费用。

昊龙货运航天飞机的发射方式和传统火箭相似,但它的返回方式则完全不同。

它不需要降落伞,而是依靠自身的气动外形和控制系统,在机场跑道上滑行着陆。这种返回方式更加灵活,也更具效率。

美国之前因为科技问题就放弃这这种航天器,但在现在的中国,航天飞机重新得到重视,并在我国的高新技术面前,各种航天飞机的技术难点都被我们接连破除,实现了航天重复利用。

从地球到太空,再回到地球

昊龙货运航天飞机的问世,表明我国航天技术又上了一个新台阶。

它不仅填补了我国在可重复使用航天器领域的空白,也为未来载人航天飞机的发展奠定了基础,如果航天员能够像乘坐飞机一样往返于地球和太空之间,那将是多么便捷和高效!

但航天飞机的研发过程充满了挑战和困难,美国航天飞机项目的历史教训告诉我们,这种复杂的航天器存在着高昂的维护成本和潜在的安全风险。

挑战者号和哥伦比亚号(美国两款航天飞机)的两次重大事故(空中肢解),至今仍然让人难忘。这些事故暴露出航天飞机设计上的缺陷,以及维护保养方面的不足。

但我们不能因为以前的失败就停下脚步。科技的发展,给航天飞机的再次崛起带来了新的机会。

新材料的应用,新的加工工艺,新的设计理念,这些都为航天飞机的系统优化做出了直管段改变,未来必定会有安全使用的航天飞机出现在我国的航天历史上。

昊龙货运航天飞机的研制,就是这一努力的体现。这不仅证明了我国在航天飞机技术上的实力,也为未来载人航天飞机的发展积累了宝贵的经验。

我国航天从跟跑到领先,从神舟五号载人飞船的首次发射,到神舟十八号的顺利返回,我国航天事业走过了波澜壮阔的历程。

从最初的追赶,到如今的并跑,甚至在某些领域实现了领跑,我国航天人用自己的智慧和汗水,创造了一个又一个奇迹。

相信在不久的将来,我国航天员将能够乘坐国产航天飞机,往返于地球和太空之间,我国航天事业必将取得更加辉煌的成就,为人类和平利用太空做出更大的贡献。

结语

单伞和多伞的选择是中美两国科技理念不同的结果,无论哪种降落伞都有自己的弊端,我们只是选择最合适的,最能保障航天员生命安全的降落伞,保证航天员平安回家。

我国拥有一整座航天空间站,一套完整的卫星定位系统,一个勤奋刻苦的航天工作团队,这都是我国航天事业珍贵的财富。

相信在不久的将来,我国的航天事业有更加迅速的发展,我们将看到更多更先进的航天器翱翔太空,探索宇宙的奥秘,为人类和平探索太空贡献更多力量。

[免责声明]文章描述过程、图片都来源于网络,此文章旨在倡导社会正能量,无低俗等不良引导。如涉及版权或者人物侵权问题,请及时联系我们,我们将第一时间删除内容!如有事件存疑部分,联系后即刻删除或作出更改

信息来源:封面新闻 2024-11-04 神十八返回舱主降落伞打开 正在着陆

封面新闻 2024-10-30 可降低空间站货物运输成本!中国货运航天飞机“昊龙”来了

光明网 2022-12-05 返回舱降落伞:航天员回家的安全保护伞

0 阅读:29