每天資訊“神十二”的防熱衣、降落傘有哪些特別之處?返回艙回來時都經歷了什麼?

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“神十二”的防熱衣、降落傘有哪些特別之處?返回艙回來時都經歷了什麼?

據中國載人航天工程辦公室訊息,北京時間今天(9月17日)13時34分,神舟十二號載人飛船返回艙在東風著陸場成功著陸,執行飛行任務的航天員聶海勝、劉伯明、湯洪波安全順利出艙,身體狀態良好,空間站階段首次載人飛行任務取得圓滿成功。

聽3名航天員說“出差”感受

神舟十二號三名航天員已經平安歸來,身體狀態良好。總檯央視記者在航天員出艙的第一時間,對他們進行了採訪。一起聽聽三名航天員聶海勝、劉伯明、湯洪波怎麼說?

神舟十二號乘組表現非常完美

神舟十二號載人飛船返回艙成功著陸,空間站階段首次載人飛行任務圓滿成功。總檯央視記者在北京航天飛行控制中心,第一時間採訪了航天科技集團五院載人航天工程空間站系統總設計師楊宏,楊宏對神舟十二號乘組表現的評價是:非常完美。

防熱材料:返回艙最堅固的“防熱衣”

神舟十二號載人飛船返回艙載著三名航天員返回地球,在返回過程中,雖然返回艙與大氣層劇烈摩擦形成一個大火球的樣子,但是裡面的航天員卻不會因此而受到高溫炙烤。返回艙究竟是如何經受住2000多攝氏度的高溫考驗的呢?這就要靠它表面的一種隔熱材料↓↓↓

航天科技集團一院 航天材料及工藝研究所 特級技師 秦德輝:

咱們返回艙最外面所用的一種隔熱材料就是蜂窩。在再入的時候,它的表面進行了燒蝕,會帶走大量的熱量。

“神十二”的防熱衣、降落傘有哪些特別之處?返回艙回來時都經歷了什麼?

高溫燒蝕熔化昇華 帶走大氣摩擦熱量

工作人員介紹,在返回艙返回地球的過程中,首先就要面臨高溫的考驗。在進入大氣層的過程中,返回艙會與大氣層發生劇烈摩擦,產生幾千攝氏度的高溫。確保返回艙燒不壞的,就是安裝在返回艙最外層的防熱材料。它可以在高溫燒蝕過程中熔化、昇華,從而帶走大氣摩擦帶給返回艙的熱量,保證航天員在艙內的安全與舒適。

“神十二”的防熱衣、降落傘有哪些特別之處?返回艙回來時都經歷了什麼?

航天科技集團一院 航天材料及工藝研究所 高階工程師 鄧火英:

返回艙返回地面的時候,表面溫度能達到2000多攝氏度,經過我們這個材料,再入過程大約560秒的燒蝕防熱,帶走熱量,然後內表面艙內的溫度能夠保持在30多攝氏度左右。

“神十二”的防熱衣、降落傘有哪些特別之處?返回艙回來時都經歷了什麼?

蜂窩狀防熱材料 耐高溫 高強度

專家介紹,載人航天的返回艙對於安全性的要求極高。這要求防熱材料不僅耐高溫,還要高強度,而且重量越輕越好。研製人員在防熱材料的選擇過程中進行了成百上千次的試驗,最終確定了蜂窩狀的防熱材料。

“神十二”的防熱衣、降落傘有哪些特別之處?返回艙回來時都經歷了什麼?

航天科技集團一院 航天材料及工藝研究所 高階工程師 鄧火英:

選擇材料的時候考慮了很多因素,包括它的力學、高低溫迴圈交變、可靠性以及防熱效率等很多因素,才選中了這種型別的蜂窩增強低密度防熱。蜂窩骨架就相當於人身體的骨骼,能夠對人的肌肉組織進行增強,同時它還起到降低應力的效果。

防熱材料經歷神舟返回艙十幾次實戰測試

這種防熱材料已經隨神舟飛船返回艙經歷了十幾次的實戰測試,驗證了其良好的防熱效能。每次返回艙返回地球后,科研人員會到現場,對燒蝕後的材料進行取樣研究,為後續更好地進行太空探索任務做好準備。

“神十二”的防熱衣、降落傘有哪些特別之處?返回艙回來時都經歷了什麼?

航天科技集團一院 航天材料及工藝研究所 特級技師 秦德輝:

返回艙回來之後我們會去取樣,去分析它的碳層厚度,燒蝕層有什麼大的變化。為以後的工作作為一種技術的積累。現在針對我們的材料進行了一個新的研製,為了更好地深空探測,新型火箭的發射,做良好的基礎。

先後開啟三頂傘 保護返回艙安全著陸

神舟十二號載人飛船返回艙返回時,透過大氣層炙熱如火的考驗之後,飛船的速度從7。9公里每秒降到大約200米每秒。速度雖然大幅降低,但速度仍然非常快,怎樣才能讓返回艙的速度下降到一個航天員可承受的著陸速度呢?這就需要一件保護航天員和返回艙的神器——降落傘。

引導傘 減速傘 主傘依次開啟

神舟飛船返回艙降落傘能否順利開啟,直接關係著任務的成敗。返回艙在降落過程中,要先後開啟引導傘、減速傘、主傘,共三頂傘。

測量大氣壓判定高度 距地面10公里時開傘

首先,返回艙大約在距地面10公里的高度開始開傘。返回艙上的靜壓高度控制器透過測量大氣壓力判定高度,自動開啟傘艙蓋,首先拉出引導傘,引導傘再拉出減速傘。這時返回艙速度大約為180米每秒,減速傘工作19秒鐘後,與返回艙分離,同時拉出主傘。主傘也採取兩級充氣的方法,這時返回艙的下降速度逐漸由80米每秒減到40米每秒,然後再減至7~8米每秒。

“神十二”的防熱衣、降落傘有哪些特別之處?返回艙回來時都經歷了什麼?

距地面約1米時 返回艙反推發動機點火

在距地大約1米高時,返回艙的4個著陸反推發動機點火工作,使返回艙速度下降到2米每秒以內,從而確保航天員安全著陸。在整個過程中,降落傘的開傘程式大有講究,主傘並不能一下子全部開啟,否則傘會被高速氣流衝破,返回艙的減速效果也會打折扣。

“神十二”的防熱衣、降落傘有哪些特別之處?返回艙回來時都經歷了什麼?

航天科技集團五院神舟載人飛船回收著陸分系統主任設計師 賈賀:

我們設定有固定的各種程式,保證它什麼時候傘開啟,這時候不能亂,比如說傘繩出來了,傘衣出來了,它要按照預定的規定的程式,有順序地給它開啟,然後保證它實現這個減速功能。

若主傘發生故障 返回艙配有備份降落傘

為防止主份降落傘裝置出現故障,返回艙還配有備份降落傘裝置。在返回艙從6公里高度向5公里下降時,如果用時少於預定時間,即意味著返回艙以高於正常開傘降落速度下降,系統會判斷為主傘系統工作異常,從而自動啟動備份傘,保證航天員的安全。

“神十二”的防熱衣、降落傘有哪些特別之處?返回艙回來時都經歷了什麼?

航天科技集團五院神舟載人飛船回收著陸分系統主任設計師 賈賀:

神舟飛船是兩套降傘裝置,一套叫主份降落傘裝置,一套叫備份降落傘裝置。每一套降傘裝置裡面都有三個傘,就是引導傘、減速傘、主傘。我們的自主判斷能力非常強,根據不同的判斷條件走不同的程式。

記者探訪:神舟飛船的降落傘什麼樣

保證神舟飛船安全著陸的這頂大“傘”,究竟長什麼樣?它有多大?又有哪些神奇的本領?

引導傘個頭最小 第一個開啟

錐形帶條傘是一個引導傘,第一個開啟,主要是把減速傘從傘艙筒里拉帶出來,所以它承受力量非常大。它的材質質地也是非常堅固、穩定的。

減速傘開啟後 速度可降至90米每秒

減速傘,學名也叫錐形帶條傘,是第二個開啟的。它的作用主要是減速,就是從200米每秒要減速到大概90米每秒的一個速度,確保後面主傘開啟。

“神十二”的防熱衣、降落傘有哪些特別之處?返回艙回來時都經歷了什麼?

主傘有1200平方米 速度降至7~8米每秒

主傘的學名叫環帆傘,整個傘有1200平方米,是我國目前所有航天器裡面最大的一個降落傘。它可以把載人飛船三噸的重量從90米每秒降到大概七八米每秒的速度,然後確保航天員能夠平穩著陸。

“神十二”的防熱衣、降落傘有哪些特別之處?返回艙回來時都經歷了什麼?

航天科技集團五院神舟載人飛船回收著陸分系統主任設計師 賈賀:

傘用的是一個特紡材料,比咱們普通衣服耐受性強度更大、更輕薄,並且它這個材料是有透氣性的。因為傘的整個成型過程中需要內外的壓差保持,讓它維型的,所以透氣性也是一個很關鍵的指標。

轉自:環球網