神十四採用五圈快速返回方案 將經歷五個階段

發佈時間: 2022-12-04 12:33:05 | 來源: 中國網 | 作者: | 責任編輯: 楊佳

中國網11月4日訊(記者 楊佳 通訊員 任昕宇 武文佳)神舟十四號載人飛船返回任務將採用五圈快速返回方案,與神十二、神十三返回任務一樣,計劃著陸于東風著陸場西區,航太科技集團五院載人飛船回收試驗隊總體技術負責人彭華康告訴記者。

神舟系列飛船是航太員實現天地往返的“生命之舟”,均由航太科技集團五院抓總研製。彭華康向記者介紹了神舟十四號載人飛船的返回過程。

神舟十四號載人飛船返回艙成功返回地面之前,將經歷分離、制動、再入、減速、著陸緩衝五個階段。

制動(神十三返回任務資料圖)中國網 楊佳 攝影


分離與制動階段

此次返回仍然採用 “五圈快速返回方案”,神舟十四號在與空間站組合體分離後,再飛行五圈就開始返回地面;之後,位於前段的軌道艙與中段的返回艙分離;返回艙、推進艙兩艙組合體再通過制動變軌,使艙體從近400公里的圓形軌道變成近地點低於100公里的橢圓軌道;隨後,推進艙和返回艙分離,返回艙以精確計算的再入角度進入地球大氣,推進艙在穿越大氣層時燒燬。

再入階段,進入“黑障區”。(神十三返回任務資料圖)中國網 楊佳 攝影


再入階段

神舟十四號返回艙的外形像一個上窄下寬的大鐘,再入之前,艙上自帶的發動機會將返回艙調整為大底朝前的配平狀態,以升力控制的方式再入。再入的過程中,返回艙和大氣層空氣劇烈摩擦,形成包裹住返回艙的電漿區,造成地面與艙體之間信號中斷,這段時間被稱為“黑障區”,在這個過程中,地面無法通過任何遙控方式對飛船進行控制,依靠飛行器全自動處理。

神十三返回艙的主傘艙和備用傘艙(資料圖)中國網 楊佳 攝影


減速階段

在距離地面40公里左右時,飛船已基本脫離“黑障區”。返回艙上安裝了靜壓高度控制器,通過測量大氣壓力來判斷所處高度,當返回艙距離地面10公里左右時,靜壓高度控制器會給出一個信號,引導傘、減速傘和主傘相繼打開。三傘的面積增大到一千多平米,通過這樣逐級開傘的方式以減小過載,保護航太員。另外,為防止減速傘和主傘張開瞬間承受的力太大,在開傘時會處於收口即半打開狀態,工作幾秒後再完全打開。同時,為了保證航太員的生命安全,提高回收著陸系統工作的可靠性和安全性,返回艙上還配置了備份降落傘。飛船一旦檢測到故障,就會按照預定程式切換到備份降落傘工作狀態。

著陸瞬間(神十三返回任務資料圖)中國網 楊佳 攝影


著陸緩衝階段

防熱大底與側壁的防熱材料是飛船進入大氣層後的“鎧甲”,等主傘完全打開後不久,返回艙就會拋掉這身“鎧甲”,伽馬高度控制裝置開始工作,通過發射伽馬射線,實時測量距地高度。當返回艙降至距離地面1米高度時,底部的伽馬高度控制裝置發出點火信號,艙上的4台反推發動機點火,産生一個向上的衝力,使返回艙的落地速度達到1-2米/秒。同時,安裝緩衝裝置的航太員座椅會在著陸前開始抬升,使衝擊的能量被緩衝吸收,充分保證航太員落地的舒適性,體現了飛船設計“以人為本”的理念。

返回艙安全著陸後,為保證地面搜救系統及時搜索到返回艙,除布設一定數量的雷達,跟蹤測量返回艙軌道並預報落點位置外,返回艙上還安裝了自主標位設備,告訴搜救人員“我在這裡”。

整個返回過程的順利進行,離不開航太科技集團五院各個分系統的參與。GNC(制導導航與控制)分系統負責飛船在制動和進入大氣層階段的姿態控制;熱控分系統、結構機構分系統的艙外表面防熱材料、防熱涂層以及緩衝裝置全程保障航太員的生命安全;回收著陸分系統通過降落傘精準制動,在著陸緩衝發動機的幫助下穩穩落地;測控分系統、數管分系統、總體電路分系統則扮演了“天地傳音”和“智慧網路”的角色,提供能源、收集整理數據和傳遞信號,確保全程零差錯。

神舟十四號載人飛行任務是我國組織實施的第九次載人航太飛行。


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