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

苏荨墨儿 2024-11-04 15:07:50

文| 赵公子

编辑| 赵公子

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

自从人类开始探索太空,如何安全返回就成了绕不开的坎。

这不,神舟十八号的返回就让人发现了一个十分关键的问题,那就是我们的降落伞只有一个,这能安全吗?

要知道,这可不是随随便便提出来的,毕竟此前美国的飞船回来的时候一下子打开了4个降落伞

中美两国在航天领域都算是领头羊,但它们看起来似乎是走了不同的技术路线,降落伞数量都不一样。

那么,为何我们的神舟飞船回来时是一个降落伞,单伞和多伞究竟哪一种更加安全呢?

单伞vs多伞,谁是王者?

神舟系列飞船,从神一到神十七,一直坚持单伞降落,这可不是因为“一根筋”,而是经过深思熟虑的选择。

单伞,看似简单,实则内藏乾坤,它并非只是一块巨大的布,而是一个复杂的系统工程。

神舟的降落伞系统就像一个反着来的三级火箭,它的作用是减速。

第一级是引导伞,虽然个头不大,但作用很重要,它负责把减速伞给拉出来,第二级的减速伞开始正式减速,把返回舱的速度从超音速降到亚音速。

最后面的才是主伞,面积巨大,展开后如同空中巨伞,将返回舱的速度最终降到安全着陆的速度。

这种三级减速的机制,每个环节都紧密相连,一旦有个环节出问题,整个任务就可能失败,因此,对可靠性的要求极高。

中国航天几十年来一直保持严谨的工作作风,这就是单伞方案能够成功实施的关键,所以时至今日我们还在不断改进单伞技术。

高精度轨迹测量技术的应用,使得返回舱的落地精度从几公里提升到了百米范围内。

这不仅提高了搜救效率,也为未来更复杂的返回任务奠定了基础,而单伞降落,最大的优势在于稳定性。

有人或许会感到奇怪,难道不应该是多个伞比一个伞更加安全吗?其实不然,一个伞受力均匀,不易发生偏航。

而且,单伞的结构简单,故障率更低,这对于载人航天来说,至关重要,毕竟,人命关天,容不得半点闪失。

与我国的飞船不同,美国SpaceX的“龙”飞船,采用了多伞降落的方式,通常是四个伞同时打开。

这种方式,乍一看,似乎更安全,因为就算一个伞坏了,还有其他伞可以顶上,不过多伞也有其好处,优势就在于减速效率高。

四个伞同时打开,产生的阻力更大,可以更快地降低返回舱的速度,这对于一些需要快速返回的任务来说,非常重要。

此外,多伞还可以提高稳定性,尤其是在侧风较大的情况下,多伞可以有效地保持返回舱的平衡,防止剧烈摇摆。

然而,多伞也并非没有缺点,最大的问题就是伞线缠绕,四个伞一起打开时,伞线很容易缠在一起,导致降落出问题。

历史上,也确实发生过类似的事故,而且,多伞的控制也更复杂,需要精确地控制每个伞的打开时间和角度,才能保证返回舱的稳定下降。

这对控制系统来说真是个不小的难题,单伞和多伞没有绝对的好坏,关键看哪个更合适。

中国的单伞方案,成熟可靠,稳定性高,适合载人航天任务,多伞方案,减速效率高,适合一些对返回速度要求高的任务。

未来,随着技术的进步,两种方案都有可能继续发展,单伞方案可能会朝着更大面积、更高强度的方向发展。

但可以肯定的是,安全、可靠、高效,将是未来空间站返回技术永恒的追求。

或许你并不知道,对于返回舱而言,还有比降落伞更加重要的一点。

返回舱着陆地点同样重要

航天器回归地球,最后一关就是降落,选择在哪里着陆,可不是随便拍脑袋决定的,这背后涉及到安全、效率、成本等多方面因素。

陆地着陆和海上着陆各有优势,也各有难点,中国选择了陆地着陆,美国则更倾向于海上着陆,这两种选择,背后又有哪些考量?

中国的载人飞船,一直选择在陆地着陆,主要的着陆场是位于内蒙古的东风着陆场。

这片沙漠和草原十分辽阔,几乎没什么人住,地面也很平坦,特别适合航天器降落,选择陆地着陆,最大的优势就是安全。

你是不是误以为海上着陆会更加“软”?但是要知道陆地上,可以部署大量的搜救人员和设备,一旦出现意外情况,可以快速展开救援。

而且,陆地上的气象条件也相对稳定,更容易预测,可以减少天气对着陆的影响,而东风着陆场,经过多年的建设,已经成为一个非常成熟的着陆场。

这里拥有完善的配套设施,包括气象站、通信站、医疗站等等,可以为航天器着陆提供全方位的保障。

此外,陆地着陆还有一个优势,就是可以快速回收返回舱。

返回舱中,通常携带着重要的科学实验样品和数据,需要尽快送回实验室进行分析,陆地着陆,可以节省大量的运输时间,提高科研效率。

既然如此,那么为何美国的载人飞船和货运飞船,则更倾向于在海上着陆呢?

主要原因是,海上着陆选择降落地点更灵活,地球表面,70%以上都被海洋覆盖,选择海上着陆,可以大大提高着陆的成功率。

而且,海上着陆,还可以减少对陆地居民的影响。

航天器返回大气层时,会产生巨大的噪音和冲击波,如果在陆地上着陆,可能会对附近的居民造成干扰。

但是,海上着陆也存在一些风险,最大的风险就是天气,海洋上的天气变化莫测,很容易受到风暴、海浪等因素的影响。

此外,海上着陆的搜救难度也更大,一旦出现意外情况,搜救人员需要克服海浪、风浪等不利因素,才能到达现场展开救援。

这会大大增加搜救的难度和成本,历史上,美国也发生过多次海上着陆事故。

此前,自由钟7号飞船,虽然成功在海上着陆,但在出舱过程中,舱门意外打开,导致海水涌入舱内,险些造成航天员溺水。

可以说,陆地着陆和海上着陆,各有优劣,中国更看重安全和可靠性,所以选择了陆地着陆。

美国选择海上着陆,更注重效率和灵活性,未来,随着技术的进步,两种着陆方式都有可能继续发展。

如今看来,无论是降落伞还是着陆点,都是如今航天器返回的重中之重,那么究竟有没有办法让航天器重复使用呢?

未来展望:太空运输新纪元

前面说到的神舟飞船和“龙”飞船,都是一次性使用的航天器,每次执行任务都得造新的飞船,成本真的很高。

各国都在努力研究可重复使用的航天器,以降低成本并提高效率,这种设计的最大好处就是能多次使用。

航天飞机完成任务回到地球后,经过检查和维修,就可以再次出发,不用重新造一架,这能大幅减少太空运输的成本,提升效率。

目前,“昊龙”货运航天飞机还处于研制阶段。

如果研发成功,将表明中国在可重复使用航天器方面取得了重要进展,也将为中国未来的太空探索提供强大支持。

美国也在研究可重复使用的航天器,例如,X-37B无人航天飞机,就是一种可以重复使用的小型航天飞机。

它可以在太空停留数月甚至数年,执行各种任务,然后返回地球,进行检修和维护,再次执行任务。

这将彻底改变太空运输,让太空旅行和开发太空资源变得更容易实现。

当然,中美两国在航天领域,虽然存在竞争,但也存在合作的空间,在空间站返回技术上,大家可以互相学习,优势互补,一起推动航天技术的进步。

例如,中国可以在多伞降落技术方面,学习美国的经验,提高返回舱的减速效率和稳定性。

美国则可以学习中国在单伞降落技术方面的经验,提高返回舱的可靠性和安全性。

双方还可以在可重复使用航天器技术上加强合作,一起解决技术难题,加快研发进程。

航天领域的合作,不仅可以促进科技进步,还可以增进合作,毕竟空间站返回技术始终是航天领域里非常重要的一项技术。

中美两国在这个领域都有不错的成绩,但各自也面临着不同的难题。

未来的太空运输将主要依靠可重复使用的航天器,中美两国在航天领域,既有竞争,也有合作。

加强合作,互相学习,一起推动航天技术进步,这不仅对双方有利,也能惠及全世界,毕竟太空探索,永无止境。

结语

随着科技的发展,星辰大海变得越来越近了,人类总有一天会迈向更广阔的宇宙,揭开未知的神秘面纱。

而无论是单伞还是多伞技术,无论是在陆地还是海洋着陆,都只是人类在航天探索上的一小步而已。

那么,你认为航天事业的发展未来会是一个什么样子呢?

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苏荨墨儿

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