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神舟十二号返回舱是如何着陆的?返回舱为什么是“钟”形?

历时三个月,神舟十二号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,执行飞行任务的航天员聂海胜、刘伯明、唐洪波安全顺利出舱,身体状态良好,神舟十二号载人飞行任务圆满成功。

看完整个直播过程,内心的感觉就是一个字:稳,稳如泰山。整个回收过程丝般顺滑,虽然内心紧张,但解说员和嘉宾都非常淡定,没过多久航天员就回家了。

所谓台上一分钟,台下十年功,如此顺利的返回着陆背后是中国航天的强大实力和精心准备,这次飞行任务的圆满完成也是我国载人航天成熟的又一力证。

在观看直播的过程中,发现有些网友对返回舱的构造和流程有些不懂,这里就跟大家分享一下关于返回舱的几个小知识。

什么是返回舱?

字面上理解很容易理解,上了天的飞船,有的时候是一去不复返,有的是需要返回,返回的飞船要么是带着样品,要么是载着航天员,无论是带什么,只要是返回地球,在上天之前,飞船里就要预先放上一个东西,就是返回舱。

从地球到太空需要克服地球引力,所以需要巨大的火箭推力。有人会认为,那返回应该就比较简单了,靠着地球引力落下来就行了,其实返回也不简单,从太空到地球也不是一件容易的事,飞船进入大气层后,速度可达每秒10千米的速度,与大气层摩擦生热,温度会瞬间超过1000℃,飞船就会像一团火球一样,所以对于返回舱,有很多的要求:耐高温、保温、坚固。

返回时的条件要求了返回舱的功能,要想达到这些功能,就要从返回舱的结构方面入手。

返回舱为什么是钟形的?

大家都注意到了,返回舱的形状有点像寺庙里的“钟”,底大头小。其实早在1969年,美国阿波罗11号登月时,三名航天员返回地球,乘坐的返回舱就是这种形状的,不过头部更尖一些,有点像“圆锥”,其进入大气层后,大头朝下,外面烧的通红,凭借巨大的降落伞掉进海里。从那时起,不管是航天员还是样品在返回地球是,借助的返回舱基本上都是这样的构造,这样的构造主要有两个个好处。

耐高温

前面说了,返回舱在返回时会与大气剧烈摩擦,在返回舱表面产生上千度的高温经科学家试验研究发现,大钟的形状相对有利于实现防热目标。

稳定性强

返回舱在返回时,高速飞行中难以保持固定的姿态,“钟”形的返回舱就像一个不倒翁一样,底大头小,不怕气流的干扰,稳定性更强。

返回舱的返回流程是什么样的?

要想保证返回舱的顺利着陆,降低速度和减缓冲击是关键,在返回舱距离地球表面15公里时,其速度大概在200米每秒,如果以这个速度落下,相当于从100层的楼上跳下。减速是从距离地面10公里时开始,返回舱上有可以根据大气压计算高度的控制器,达到一定高度时自动打开伞舱盖,引导伞拉出减速伞,将速度减小到180米每秒。为了减小对舱内航天员的冲击,减速伞是两级重启,先开一个小口,等返回舱的速度稳定一点后再缓慢地全部打开,将返回舱的速度减小到80米每秒。

减速伞工作16秒后与返回舱分离带出主伞,主伞也是二级充气设计,第一次充气将返回舱速度减到40米每秒,第二次充气完毕后,速度减到8-10米每秒。

8-10米每秒的速度依然有不小的冲击力,相当于百米运动员的速度,冲击力也可能导致航天员的脊柱撞断,在返回舱即将着陆的那一瞬间,返回舱底部的反推火箭会点火工作,也就是我们看到的返回舱燃烧,这个推力可以将返回舱的速度降到2米每秒,保证返回舱安全平稳着陆。

以上是返回舱的返回过程,在返回舱内部,对航天员的保护也十分周密,比如航天员的座椅也是具有很强的缓冲作用,辞海还有缓冲坐垫,保证航天员的安全。

最后再分享一下神舟十二号载人飞船创下的记录

首次实现了长期在轨驻留,长达三个月;

首次验证了再生生保系统,包括废水利用、氧气再生等;

首次在舱外安装设备,对空间站进行了九类四十二项测试;

中国航天科研事业是一场不远万里的长征,这是新起点也是新纪录,未来,中国航天会创造更多的记录,登上更高的高度,致敬中国航天!

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