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小知识:飞船的返回与着陆_科技频道  

2011-11-03 11:12:49|  分类: 科技博览 |  标签: |举报 |字号 订阅

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小知识:飞船的返回与着陆

小知识:飞船的返回与着陆_科技频道·专业-独到-鲜活 - 李昌华 - 李昌华工作室
神舟5号着陆示意图

返回与着陆过程也是事故多发阶段。载人航天器返回过程对安全的威胁主要来自分离、调姿、制动和着陆等系统的故障。它们或使航天器无法返回,或偏离预定着陆区,给寻找营救航天员带来困难。在返回着陆过程中,各种力学环境条件超过人体耐受极限,对航天员的身体会造成伤害。因此,对返回前的分离、调姿、制动和着陆系统要求有很高的可靠性,有些系统必须是冗余的。

载人飞船返回座舱是飞船上升和返回过程中航天员乘坐的核心舱段,也是整个飞船的控制中心,它同样要承受起飞、上升和轨道运行阶段的各种应力和环境条件,以及再入大气层和返回地面阶段的减速过载、气动加热等。因此、在其结构设计上要充分考虑到这些因素。同时,返回座舱还应具有下述设备或能力:

①具有一定的自主飞行能力,以便在分离后无法立即返回时能自主飞行等待合适的时机返回;

②应有手控系统,用作自动系统的备份;

③专门设备,包括(海)水染色装置,以确保在限定的时间内在陆上(或水中)都能昼夜找到返回舱;

④应具有不沉性和稳定的漂浮能力以及防进水能力;

⑤应有备用的供电系统,以确保返回座舱内的各着陆设备可靠的动作;

⑥应有独立生活(生存)的设备(应急储备),包括:无线电通信器材;信号(烟火和光信号)装置;个人或集体用的急救漂浮器材;应急储备的食品、饮水;医药器材;防护器材(包括射击武器),以防猛兽、各种毒虫的侵袭;野营器材等。

⑦应急储备物品应分组密封包装,涂以桔黄色,并要有漂浮性,以易于在水中发现。

回收离不开支援工作。下面让我们看一看在美国的水星飞船计划中,是如何确保飞船和航天员的安全返回与回收的。

水星计划虽然是由美国航宇局全面负责管理和实施,但在计划执行过程中得到了国防部大量的必不可少的支援。支援工作主要集中在发射、测控、回收和医疗等方面。

国防部建立了专门的支援水星计划的协调组织机构。大西洋导弹靶场司令员被任命为支授水星计划的国防部代表,负责协调国防部有关支援部门的工作,与航宇局就水星支援事务建立单线联系。为做好支援工作,还专门成立了支援水星计划办公室,由参与支援的国防部下属主要部门的代表组成,具体负责执行国防部代表领导制订的支援计划和有关政策,协调航宇局提出的支援要求及国防部内各部门的支援工作。该办公室是国防部代表对有关国防部支援水星计划运行的最终协调机构。

美国为做好水星飞船的回收工作,根据飞船的发射、入轨、轨道运行和返回的不同阶段,把着陆区分为五类。①发射场紧急故障着陆区,从发射前启动发射紧急逃逸系统到发射后某一飞行时刻发生故障可能的着陆地区,对卡纳维拉尔角发射场来说约为19.2公里的范围;②入轨前紧急故障着陆区,从前一种故障截止时刻起至入轨前发生的故障造成的可能着陆区域,预计有几个;③预定着陆区,从入轨后至飞行任务终止前可能的着陆区域,可选择几个区域,彼此相隔约100分钟的飞船飞行距离;④主要预定着陆区,飞行终止时可能的着陆区域;⑤认可的紧急着陆区如若发生紧急情况,飞船沿着它星下点轨迹的任何地方都有可能着陆,很可能不是在某个预定着陆区着陆,从而出现紧急回收情况;为了使沿星下点轨迹处都能提供定位能力和减小搜索范围,可预先选定一些区域,即“认可的紧急着陆区”。这些区域可沿星下点轨迹间隔地选取,使之或靠近着陆区或靠近定位分队所处位置。

对上述五种着陆区部署支援回收力量的等级取决于可能发生的着陆概率。支援的等级是以参与的舰船、飞机和人员的数量来衡量。由于主要预定着陆区具有最大的着陆概率,因此,对它提供支援的等级最高。

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