神舟十三號(hào)返回地球可以說(shuō)是過(guò)程復(fù)雜、驚心動(dòng)魄,它要依次經(jīng)過(guò)軌返分離、推返分離、再入、過(guò)黑障區(qū)、開(kāi)降落傘、開(kāi)著陸緩沖發(fā)動(dòng)機(jī)等關(guān)鍵飛行事件及環(huán)節(jié),返回過(guò)程還要經(jīng)過(guò)嚴(yán)酷空間環(huán)境和軌道條件的考驗(yàn)。不過(guò),在航天科技集團(tuán)五院技術(shù)人員的精心設(shè)計(jì)下,神舟十三號(hào)牢牢把握住了“三個(gè)度”,即速度、溫度和精度,確保自己安全回家。
速度,恰到好處
神舟飛船在軌道上運(yùn)行的速度大約為7.8千米/秒,接近第一宇宙速度。在如此快的速度下,要確保航天員的安全,就必須對(duì)返回地球后的最終著陸速度進(jìn)行控制。為此,航天科技集團(tuán)五院的技術(shù)人員在飛船研制階段開(kāi)展大量試驗(yàn)驗(yàn)證和數(shù)據(jù)判讀,保證飛船在著陸過(guò)程中逐步降低速度,那就是返回前由推進(jìn)艙軌控發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施制動(dòng),降低軌道能量和軌道高度,確保飛船再入大氣層;返回艙具有特定氣動(dòng)外形,進(jìn)入大氣層后依靠空氣動(dòng)力產(chǎn)生的阻力和升力減速;返回艙運(yùn)動(dòng)至距地面附近時(shí)打開(kāi)降落傘,進(jìn)一步降低速度;著陸瞬間開(kāi)啟返回艙底部的著陸緩沖發(fā)動(dòng)機(jī),最終將落地速度降低到一定范圍內(nèi)。
溫度,火候適中
返回艙進(jìn)入大氣層后,將與空氣發(fā)生劇烈摩擦,艙體表面局部溫度可達(dá)上千攝氏度。為了確保艙內(nèi)溫度依然舒適,飛船控溫的主要手段就是依靠防熱結(jié)構(gòu)對(duì)艙內(nèi)進(jìn)行保護(hù)。為此,航天科技集團(tuán)五院的科研人員在艙體表面設(shè)計(jì)了防熱涂層,敷設(shè)有一層燒蝕材料,當(dāng)溫度達(dá)到一定程度時(shí)燒蝕材料升華脫落,帶走大量熱量。此外,返回前會(huì)實(shí)施“熱控預(yù)冷”,提前將返回艙溫度降低少許。
精度,穩(wěn)操勝券
為使返回艙著陸在指定區(qū)域,就必須對(duì)飛船著陸點(diǎn)的精度進(jìn)行控制。為此,航天科技集團(tuán)五院的技術(shù)人員為神舟十三號(hào)飛船配備了一套“著陸輕功”,首先是返回軌道維持,調(diào)整飛船的軌道平面,使飛船星下點(diǎn)軌跡經(jīng)過(guò)返回瞄準(zhǔn)點(diǎn);隨后返回制動(dòng),通過(guò)制動(dòng)的速度增量和發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)機(jī)時(shí)刻,確保再入角和返回航程,為精準(zhǔn)著陸提供保障;最后返回艙升力控制,進(jìn)入大氣層后,返回艙通過(guò)一系列姿態(tài)機(jī)動(dòng),巧妙利用空氣動(dòng)力產(chǎn)生的升力,進(jìn)行航向和橫向運(yùn)動(dòng)的控制,精準(zhǔn)調(diào)整預(yù)定的著落點(diǎn),最終平安返回。
神舟十三號(hào)已經(jīng)圓滿完成了本次飛行任務(wù)預(yù)定的各項(xiàng)要求,載譽(yù)凱旋。它的安全返回,標(biāo)志著我國(guó)空間站關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證階段任務(wù)圓滿收官,即將進(jìn)入建造階段。
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