用心守護神舟十四號平安回家
2022年12月4日20時09分,神舟十四號載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場成功著陸,執(zhí)行飛行任務(wù)的航天員陳冬、劉洋、蔡旭哲安全順利出艙,身體狀態(tài)良好,神舟十四號載人飛行任務(wù)取得圓滿成功。
神舟十四號載人飛船整個返回過程的順利進行,離不開航天科技集團五院各分系統(tǒng)的深度參與。其中,制導(dǎo)、導(dǎo)航與控制分系統(tǒng)負責飛船在制動和進入大氣層階段的姿態(tài)控制;熱控、結(jié)構(gòu)機構(gòu)分系統(tǒng)的艙外表面防熱材料、防熱涂層以及緩沖裝置,全程保障航天員的生命安全;回收著陸分系統(tǒng)通過精準制動降落傘,在著陸緩沖發(fā)動機的幫助下讓返回艙穩(wěn)穩(wěn)落地;測控、數(shù)統(tǒng)和總體電路分系統(tǒng)則扮演“天地傳音”和智能網(wǎng)絡(luò)的角色,提供能源、收集整理數(shù)據(jù)和傳遞信號,確保全程零差錯。
有條不紊處置返回艙
在此次任務(wù)中,航天科技集團五院載人飛船回收試驗隊總體技術(shù)負責人彭華康和團隊主要負責處置(回收)返回艙相關(guān)工作。據(jù)彭華康介紹,神舟十四號載人飛船返回艙落地后,回收試驗隊首先要對艙體進行狀態(tài)檢查,確認艙外無危險源后才能打開艙門。
航天員出艙后,回收試驗隊還要對返回艙進行如下處置:及時把艙內(nèi)的伽馬源取出、封存;交接載荷,包括科學(xué)實驗樣品、航天員個人物品等;給艙內(nèi)火工品插上短路保護插頭,防止它們被意外引爆;切斷艙內(nèi)電源。此外,試驗隊還要檢查航天員座椅緩沖效果,確認返回艙信標信號準確度等。
隨后,回收試驗隊關(guān)閉艙門,將返回艙裝車運回指定地點。由于本次任務(wù)是在夜間執(zhí)行,從返回艙掉落的散落物不易被發(fā)現(xiàn),只能后續(xù)在白天搜索尋回。至此,神舟十四號載人飛船返回艙的處置(回收)工作基本完成。
克服低溫與夜晚兩大挑戰(zhàn)
“神舟十二號載人飛船返回艙返回的時候是9月,神舟十三號載人飛船返回艙返回的時候是4月中旬,而本次返回任務(wù)是在冬季夜間?!痹谂砣A康看來,相較于前兩次載人飛船返回任務(wù),低溫與夜晚是本次回收任務(wù)的兩大挑戰(zhàn)。
低溫主要影響人員的保暖與設(shè)備的適應(yīng)性?!耙郧岸际窃谑畮讛z氏度的常溫下工作,而這次卻是在零下十幾攝氏度開展工作,地面上的工具設(shè)備能否正常使用是一個問題?!?/p>
夜晚則帶來行駛安全與照明不足的問題?!皩τ谲囕v與直升機駕駛來說,夜間的戈壁灘十分危險。行駛方向如何確定?路況如何?直升機能否降落?這些都是需要考慮的問題。此外,試驗隊員在處置返回艙時,照明不足還會影響工作效率?!?/p>
面對低溫和夜晚帶來的挑戰(zhàn),回收試驗隊精心準備、組織和實施,努力克服不利的自然條件,全力保障此次返回艙處置任務(wù)圓滿完成。11月初,回收試驗隊就進場準備,在低溫環(huán)境下參與多次全系統(tǒng)演練,具體包括:按照實戰(zhàn)化要求,模擬返回當天的時間、地點、方案以及過程;開展多次安全培訓(xùn),圍繞返回過程故障、著陸環(huán)境異常、處置工序故障三大類故障模式準備了近20種處置預(yù)案,并針對重點環(huán)節(jié)多次單項演練。
“載人航天,人命關(guān)天。航天員的安全是最重要的,看到他們平安落地、順利出艙,我們很有成就感?!迸砣A康說。
快速返回,平安著陸
據(jù)彭華康介紹,在成功返回地面之前,神舟十四號載人飛船將經(jīng)歷分離、制動、再入、減速、著陸緩沖五個階段。
此次仍然采用快速返回方案,即神舟十四號在與空間站組合體分離后,飛行5圈就開始返回地面?!爸螅挥谇岸蔚能壍琅撆c中段的返回艙分離,通過制動變軌,返回艙、推進艙兩艙組合體從近400公里的圓形軌道變成近地點低于100公里的橢圓軌道。隨后,推進艙同返回艙分離,后者以精確計算的再入角度進入地球大氣層,推進艙則在穿越大氣層時燒毀?!迸砣A康說。
神舟十四號返回艙的外形看上去像一個上窄下寬的大鐘,再入之前,艙上自帶的發(fā)動機會將自身調(diào)整為大底朝前的配平狀態(tài),以升力控制的方式再入。再入過程中,由于返回艙和大氣層的空氣劇烈摩擦,形成包裹住返回艙的等離子區(qū),造成地面與艙體之間信號中斷,這段時間被稱為“黑障區(qū)”。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,完全依靠飛行器全自動處理。
在距離地面40公里左右時,飛船已基本脫離“黑障區(qū)”。此時,由于返回艙上安裝了靜壓高度控制器,可通過測量大氣壓力來判斷所處高度?!爱敺祷嘏摼嚯x地面10公里左右時,靜壓高度控制器會給出一個信號,引導(dǎo)傘、減速傘和主傘相繼打開。三傘的面積從幾平方米增大到幾十平方米再到一千多平方米,通過這樣逐級開傘的方式減小過載,保護航天員。”不過,彭華康強調(diào),為避免減速傘和主傘在張開瞬間承受過大的力量,傘會先半打開,工作幾秒后再完全打開。此外,為保證航天員的生命安全,提高回收著陸系統(tǒng)的可靠性和安全性,返回艙上還配置了備份降落傘。
主傘完全打開后,返回艙就會拋掉防護“鎧甲”——防熱大底與側(cè)壁的防熱材料,隨后伽馬高度控制裝置開始工作,通過發(fā)射伽馬射線實時測量距地高度。當返回艙降至距離地面1米時,底部的伽馬高度控制裝置發(fā)出信號,艙上的4臺反推發(fā)動機點火產(chǎn)生向上的沖力,將返回艙的落地速度控制在1~2米/秒。同時,安裝緩沖裝置的航天員座椅抬升,盡可能吸收沖擊帶來的巨大能量,以保證航天員落地的舒適性。
正是在回收試驗隊等航天人的密切配合、大力協(xié)同下,本次返回任務(wù)過程才得以環(huán)環(huán)相扣、天衣無縫,為神舟十四號載人飛行任務(wù)畫上了圓滿的句號。
(本報北京12月4日電 本報記者 張蕾 本報通訊員 任昕宇 武文佳)(來源:光明日報)
版權(quán)聲明:凡注明“來源:中國西藏網(wǎng)”或“中國西藏網(wǎng)文”的所有作品,版權(quán)歸高原(北京)文化傳播有限公司。任何媒體轉(zhuǎn)載、摘編、引用,須注明來源中國西藏網(wǎng)和署著作者名,否則將追究相關(guān)法律責任。