神舟飞船在1米高度处,点火反推,是如何做到的?美国为何不用?
中美飞船降落,有两点不同
第一个是降落伞是群伞还是单伞
第二个是降落是否使用反推发动机
我们先回答第一个问题,就会明白第二个问题!
不知道大家发现了没有,每次中国神舟飞船返回舱降落时,用的都是一个红白相间的单一降落伞。
而反观美国,基本上都是三个群伞。
有人就会想,如果只用一个降落伞,万一没有打开,那是不是就得垂直砸到地面上?
而美国的返回舱用三个伞,即便一个伞没有打开,还有其他伞可以支撑。
为什么中国不用三个降落伞,是技不如人吗?
事实上,用不用群伞完全取决于返回舱的重量。
我国的神舟飞船返回舱重量一般在3吨左右,而美国的阿波罗返回舱重量一般达到7吨。而SpaceX的龙飞船返回舱重量甚至能达到10吨。
越重的返回舱对降落伞的要求就越苛刻。
降落伞的迎风面积越大,减速效果越好,我国自制的航天降落伞采用超高分子聚乙烯纤维材料。展开面积足足1200平米,相当于三个篮球场,这也是世界上最大的单伞。
即便是世界上最大的单降落伞,也只能确保将3吨的返回舱从100ms速度降至6ms。
如果返回舱重量太大,单个降落伞的展开面积就得增加,这并不是单纯增加材料的问题。如果降落伞的拖曳绳越多,那么就会增加相互缠绕的风险。
所以一般重量超过5吨的返回舱,就不再使用单伞,而是采用群伞的组合增加迎风面积。这其实并没有太高的技术要求,只是我国的返回舱重量远不足以使用群伞。
未来我国空间站进驻宇航员数量会不断增加,飞船单程载人数量会提升,这也就意味着返回舱的重量会加大。到时候肯定会采用群伞的模式。为什么美国的返回舱都是降落到海上,而我国返回舱都是降落到陆地上?
事实上,降落到海上和陆地上没有多大的差别。美国是海洋霸主,全球所有海域都是舰船部署,在海上打捞返回舱就极其便利。即便落地点偏差上千公里,美国都可以快速部署船只打捞。
我国目前还做不到这一点,如果着陆点出现偏差,落到别国海域,那打捞起来就牵扯外交问题,处理起来十分棘手。
事实上,返回舱落到海洋有一个很大的好处,那就是返回舱设计不必增加反推器。
而落到陆地,就必须在返回舱上设计一个反推装置。
我们注意观察神舟返回舱落地的瞬间,会发现返回舱底部迸出剧烈的火花。
很多人还误以为是由于降落速度太快,砸到地面上引起的爆炸。其实这正是反推发动机工作了。
我们知道返回舱从太空降落需要经过三次降速
返回舱在和空间站分离时,其速度略低于第一宇宙速度,大约为7。6kms。
然后返回舱不断降速降轨,直到速度不能维持在绕地线速度时,就会瞬间坠入大气层。
这时候返回舱就会以几公里的秒速和大气层剧烈摩擦,在返回舱周围形成等离子群,导致通信中断。这个过程一般只能维持五分钟。
经过和大气层的剧烈摩擦和降速后,返回舱在距离地面10公里的高度时,其速度可以减至200ms。
这个时候就需要打开降落伞,开启第二次降速。
虽然返回舱主降落伞结构性很强,但是也并不敢贸然打开,毕竟飞船在经过大气层的减速之后,速度依旧高达200ms,风力十分强,这时候打开主伞的话,就有可能在强风的作用下,造成伞绳缠绕。
所以在打开主伞之前,必须先打开引导伞,在几秒内,引导伞就可以将返回舱的速度减至100ms。
这时候再打开主伞,就安全多了!主伞打开后,返回舱的速度可以骤降至68ms。
事实上,6ms的速度已经很慢了,但是以这样的速度砸到地面却是不敢想象的。所以在落地之前,返回舱必须再次减速。
这时候就要用到反推发动机了。反推发动机最核心的技术就是伽马探测仪。
伽马探测仪在落地之前会不断朝地面发射伽马粒子流,通过反射到探测仪的粒子流密度确定距地高度,最后要确保在距离地面一米的高度时启动反推器。
之所以要用伽马粒子,而不是激光或者其他电磁波,是因为伽马粒子频率极高,反射性极强,如果采用其他电磁波,那么光子达到地面时,绝大部分就会被吸收,或者漫反射到其他方向,探测仪就很难再次接收到反射回来的电磁波。
事实上,在返回舱距离地面还有10米的时候,伽马探测仪就开始工作了,这时候会不断发射伽马粒子,距离地面越近,反射回来的伽马粒子流密度越大,通过接收到的伽马粒子流密度就可以确定距地高度。
到距离地面1米的时候,反推器点火,返回舱速度可以则从6ms骤降到2ms。随后,返回舱才能安全着陆!
欧美音乐节现场潮人穿搭音乐节明星穿搭特辑大家对Coachella音乐节的关注度,已经逐渐赶上了各种颁奖典礼的红地毯。时尚界男男女女汇聚于此,不论是超模还是明星,在加州的草坪上穿梭于人群中。你如果来到这里,每一刻……
健美裤精美健美裤图片欣赏健美裤搭配方法(图)健美裤是八九十年代特别流行的一种裤子,随着时尚潮流的演变,复古风重新兴起,健美裤又重出江湖,很多时尚达人都搭配的十分好看,你知道怎么搭配健美裤吗?相信看完本文你会有所启发。……
微胖女生穿什么婚纱显瘦?微胖新娘这样穿才性感结婚是女人一辈子最大的事,那穿对婚纱绝对是很重要的,许多微胖的女生觉得婚纱藏不住身上的肉肉,微胖女生穿什么婚纱显瘦?想要达到显瘦的效果,需要根据适合自己的身材来选择。学会遮住自……
努力的华为,Mate50Pro对比三星S22Ultra,摄影对比视频上周发了,没看的朋友们赶紧看。视频链接如下:华为的努力有效果吗?Mate50Pro对比三星S22Ultra以下照片不是测试对比照片,而是视频里出现的摄……
牛仔裤配什么鞋好看?韩版显瘦BF风牛仔裤搭配牛仔裤配什么鞋好看?年轻就要张扬个性,一条BF风的宽松牛仔裤就值得你们试试啦!看看Aries小编给你们推荐的韩版显瘦BF风宽松牛仔裤,不容错过!宽松毛毛阔腿牛仔裤时……
高圆圆2015年街拍图片各种的风格都能驾驭美翻天高圆圆婚后动不动就亮出一组街拍的照片,一起来看一下高圆圆2015年街拍图片,各种的风格都能驾驭,每一组都能美翻天!!帅气的外套披上,手插兜,向前走的样子,可以不看镜头,随……
高圆圆赵丽颖女星都爱红裙子穿红裙的女星谁最美?红色裙子是娱乐圈女星的新宠,很多女星在出席重大的场合的时候都穿过红裙子,红色很抢眼,很受女星们的喜爱,想要在众多的美女中脱颖而出,被当做女主角,红色的服饰搭配是一个很不错的选择……
学国民女神高圆圆西装搭配五种穿法真的很美不少女生对西装外套还停留在那种干练正式的印象上,其实现在西装外套款式多,真的可以搭配出不同的风格。高圆圆最新时尚街拍就是用西装配牛仔裤,特别舒服又休闲的造型。大美女最新私……
高圆圆刘诗诗现身时装周两大女神各有风格(图)高圆圆刘诗诗现身时装周,两大女神各具特色。2016年巴黎时装周在浪漫之都再度开启,不少国内外知名女星前往出席。近日,高圆圆与刘诗诗被拍现身机场,精心打扮赴巴黎时装周。当天……
刘亦菲最新时尚街拍穿彩色开衫美上天【刘亦菲最新时尚街拍穿彩色开衫美上天】刘亦菲曝光一组在蒙特利尔的街拍,身穿彩色开衫配白T恤牛仔裤,青春又时尚,元气少女的look简直美上天,粉丝纷纷表示很满意。秋天到了,我们的……
全球最赚钱药品修美乐在美专利即将到期据美国《华尔街日报》网站11月28日报道,从明年开始,有史以来最赚钱的药物、艾伯维公司的修美乐(Humira)将在美国面临来自仿制生物制剂的竞争。然而,生物仿制药制造商不……
淘宝衣服买家秀卖家秀老板最想求删除的买家秀盘点那些让老板哭着打电话求删除的买家秀!现在越来越多的人喜欢网购,而光看模特图有时候是不准的,我相信大部分人都会点开有图评论去看看真实的穿在身上的效果图。而其中不乏一些爆笑可爱……