神舟十八着陆!落地瞬间底部冒出火光,为何美国飞船不会?

江语迟 2024-11-04 14:29:58

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

我国的神舟十八顺利返回,将出差6个月的3名航天员安全带回了家乡的土地上,为我国的航天事业发展又添加了一笔辉煌。

本次着陆的全过程大家都可以通过直播观看,在返回舱接触地面的瞬间冒出了闪耀的火光,现场更是尘土飞扬,虽然场面非常震撼,但还是不免让人担心航天员的安全。

回想起早些美国返回舱着陆,似乎都没有这种情景,这是为何?我国的返回舱着陆技术还不成熟吗?

从“火光四溅”到“水平着陆”

人类对太空的向往和探索从未停歇,星辰大海一直是我们的梦想,载人航天飞行器更是国之重器,彰显科技实力,承载着我们的民族希望。

神舟十八号顺利返航,十九号接力升空,中国空间站的星火在太空闪耀。

2024年11月4日,神舟十八号载人飞船安全返回地球,三位航天员顺利出舱,标志着又一次太空之旅的圆满结束。

但这看似平常的着陆画面背后,隐藏着无数科技工作者的心血和智慧,更蕴藏着我国航天科技不断进步的密码。

本次返回舱再一次安全返回地球,说明我国的载人航天技术已经很成熟,更展示了我国载人航天技术的成熟和可靠。

从2003年神舟五号首次载人飞行至今,我国航天已经走过了二十多年的发展历程。

一次又一次的成功发射和安全返回,不仅标志着我国航天科技的进步,更彰显了我国航天人的不懈努力和顽强拼搏。

神舟十八号三位航天员在太空驻留超过六个月,完成了空间站阶段的各项任务,包括与神舟十九号乘组进行在轨轮换,为我国空间站的长期运营奠定了基础。

神舟十八飞船返航是一个极其复杂的过程,可以大致分为三个关键阶段:减速、降落和着陆,三个阶段紧密相连,任何一个环节出问题都可能影响任务的成败。

准备返航时飞船需要进行一系列的轨道调整和制动减速,脱离原有的飞行轨道,逐步降低飞行高度。在进入大气层后,飞船依靠降落伞进一步减速,并调整姿态,为最终着陆做准备。

在最后快到地面的时候,反推发动机就启动了,帮着减速,让飞船稳稳地着陆。

在返回舱进入大气层时,外面热得像火烧,舱体表面变得通红,看起来像是火星四溅。

这种现象叫气动加热,会让返回舱外的温度迅速升高,温度直接超1000多摄氏度。在高温灼烧下,返回舱外面会变得特别红,像一个大火球。

这也是为什么航天员在描述返航体验时,会用到“像坐在炼丹炉里”这样的形容。

在经历了大气层的“烤验”后,降落伞会一个接一个地打开,慢慢地减慢下落的速度,神舟飞船的返回舱用的降落伞有1200平方米,能把速度从高空降到每秒7到8米,确保安全着陆。

但这对于地面着陆来说,冲击力仍然较大,因此还需要反推发动机进行最后的减速缓冲。

反推发动机在着陆时启动,会引发一阵火花,这是为了减轻冲击,确保安全降落。

当返回舱距离地面大约1米的时候,底部的4台反推发动机几乎同时启动,产生向上的推力,把降落速度进一步减慢到每秒1到2米。

这一过程会在着陆瞬间产生明显的“火光四溅”现象,同时巨大的推力也会扬起地面上的尘土,形成“烟尘滚滚”的景象,这最后关键的一段减速,确保了航天员的安全和返回舱的平稳落地。

但很多人都注意到我们的神舟飞船每次着陆都会和地面发生摩擦,甚至出现火花,现场还尘土飞扬的,那美国为什么没有这种情况?

原因其实很令人意外,那就是美国的飞船大多都会选择在海上降落。就是这两种不同的方式带来了完全不一样的着陆体验。

神舟飞船通常选择在陆地上着陆,而美国的载人飞船则倾向于在海上溅落,因为海水能够提供天然的缓冲,因此美国飞船不需要配备反推发动机进行最后的减速。

而神舟飞船选择在陆地着陆,是为了方便回收和开展后续研究工作,但也需要克服更大的技术挑战,例如精确控制反推发动机的启动时间和推力。

反推发动机准确启动对安全降落很重要。我们“火光四溅”的背后,是反推发动机精确控制技术的体现。

这个动作看起来简单,但实际上技术要求非常高。反推发动机得在距离地面大约1米的时候启动,太早或太晚都会影响着陆的安全。

启动过早,会使飞船悬停在空中,浪费燃料;启动过晚,则无法有效减缓冲击力,甚至可能导致人员受险。

所以为了保证反推发动机的精确启动,需要极其精密的控制系统。四台反推发动机得在10毫秒内同时启动,并且在200毫秒内保持推力一致,启动时间差得控制在毫秒级别。

这得靠精密的传感器、控制芯片和复杂的算法来搞定,飞船的任何一台发动机出问题或点火不准确,都可能导致着陆时姿势不对,甚至翻倒。

反推发动机的使用展示了我国载人航天技术的进展,展示了我国在载人航天方面的真实实力。

这项技术不仅要求高精度的控制,还需要对发动机的性能进行严格的测试和验证,从设计到制造,再到测试,每一个环节都体现了我国航天人的智慧和努力。

正是凭借着这种精益求精的精神,我国航天才能不断攻克技术难关,取得一次又一次的突破。

而我国的航天才能也不仅仅表现在反推发动机上,在航天飞行器的研究上,我们的实力也是有目共睹的。

昊龙货运航天飞机开启新篇章

随着昊龙货运航天飞机的投入使用,全新的航天运输时代正式到来。这不仅提升了货物运输的效率,还拓宽了航天应用的领域。

昊龙航天飞机将带来更灵活、更经济的太空物流方案,为未来的太空探索和商业活动注入新的动力。

虽然神舟飞船的陆地着陆方式已经非常成熟,但也面临着一些挑战。因为着陆场的选择受到地理环境和气候条件的限制,需要大片平坦开阔的区域,这无疑增加了任务的复杂性和成本。

而且每次着陆后,返回舱都需要进行全面的检修和维护,这也增加了运营成本。

昊龙货运航天飞机的研发将让飞机在机场跑道上水平着陆,解决这个问题。与神舟飞船不同,昊龙货运航天飞机将采用类似航天飞机的水平着陆方式,在普通的机场跑道上着陆。

这意味着昊龙货运航天飞机不再需要专门的着陆场,也不需要复杂的减速和缓冲系统,大大降低了任务成本和风险。

昊龙货运航天飞机的设计注重大翅膀、高效的升阻比和多次使用的特性。

大翼展设计能提供更强的升力,高升阻比能让滑翔更高效,而可重复使用的特点可以大幅减少航天运输的成本,在未来我国空间站的物资补给和人员轮换将更加便捷和高效。

昊龙货运航天飞机的开发,标志着我国载人航天技术又上了一个新台阶。它不仅代表着我国航天技术的进步,更预示着未来太空探索的新模式。

通过发展可重复使用的航天器,可以大幅降低航天运输成本,提高太空探索的效率,为人类探索宇宙奥秘提供更多可能性。

结语

从“火光四溅”的神舟飞船到未来可期的“水平着陆”的昊龙货运航天飞机,我们看到了我国航天科技的进步和创新,也看到了我国航天人对太空探索的执着追求。

从“两弹一星”到载人航天,再到探月和火星探测,我国航天一直在开创奇迹,未来,我国航天会继续揭秘宇宙,为人类和平利用太空做出更多贡献。

随着我国航天技术的不断进步,我国将在国际航天领域扮演越来越重要的角色,为人类和平利用太空、探索宇宙奥秘做出更大的贡献。

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信息来源:新京报 2024-11-04 返回舱着陆最后一米,4台着陆反推发动机10毫秒内同时点火

中国工业报 2024-10-30 中国货运航天飞机,正式公开!

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