速讀：強(qiáng)觀察｜這些返回艙里的“神器”為航天員保駕護(hù)航

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6月4日，神舟十五號載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場成功著陸。新華社記者 任軍川 攝

從神舟五號載人飛船進(jìn)入大氣層后成功開傘到神舟十五號航天員乘組“圓夢”榮耀歸來，這把護(hù)佑著航天員安全著落的大傘見證了中國人飛天逐夢的一次次凱旋。

“航天員從空間站返回地球，需要經(jīng)分離、穿越大氣層、著陸這幾個(gè)過程。其中，穿越大氣層的過程非常兇險(xiǎn)，速度從每秒7.9公里逐漸降低到每秒200米左右。這之后，返回艙會(huì)繼續(xù)降速，這個(gè)過程離不開一個(gè)‘神器’，那就是降落傘。”南京航空航天大學(xué)教授、工信部“飛行器環(huán)境控制與生命保障”重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任余莉在接受人民網(wǎng)“強(qiáng)觀察”欄目專訪時(shí)表示，返回艙的降落傘分為引導(dǎo)傘、減速傘和主傘三部分。

“具體來說，引導(dǎo)傘的作用是拉出減速傘。當(dāng)返回艙穿過大氣層后下落至距地面約10千米高度時(shí)，傘艙蓋彈出打開引導(dǎo)傘，引導(dǎo)傘在氣動(dòng)力作用下將減速傘拉出；減速傘則在主傘開傘前進(jìn)一步將飛船減速，以保證主傘開傘安全；主傘是保證返回艙安全著陸的最后一級減速裝置。”余莉強(qiáng)調(diào)，在整個(gè)過程中，為避免載荷太大，減速傘和主傘并不能一下子全部打開，要先收口、再打開。

返回艙的備份傘，在什么狀況下會(huì)應(yīng)急啟用，來確保航天員的安全？

“在主傘失效時(shí)，備份傘才會(huì)應(yīng)急啟用。”余莉表示，在返回艙從6公里高度向5公里下降時(shí)，如果用時(shí)少于預(yù)定時(shí)間，就意味著返回艙正在以高于正常開傘降落速度下降，系統(tǒng)會(huì)判斷主傘系統(tǒng)工作異常，進(jìn)而切斷主傘拋棄，自動(dòng)啟動(dòng)備份傘。5公里高度，能夠保證備份傘完成開傘至減速的工作程序，從而保證航天員安全著陸。

除了降落傘外，還有哪些裝置保障航天員安全著陸？

余莉介紹，反推發(fā)動(dòng)機(jī)和座椅系統(tǒng)都屬于返回艙的著陸緩沖裝置，是保障航天員安全著陸的重要手段。

“反推發(fā)動(dòng)機(jī)在返回艙下降距地面一定高度時(shí)，近地高度傳感器發(fā)出信號，反推發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火工作產(chǎn)生反推沖量，瞬時(shí)降低返回艙的下降速度，從而降低返回艙的著陸沖擊載荷。返回艙內(nèi)座椅系統(tǒng)則直接支撐航天員，在返回艙觸地之后的有限距離內(nèi)，利用材料或結(jié)構(gòu)的變形來耗散能力，從而為航天員提供減震和緩沖等防護(hù)作用。”余莉說。