神舟十六降落伞破损?网友们都懵圈了:航天员鬼门关前走了一遭?

北京时间2023年10月31日8时11分,神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,空间站应用与发展阶段首次载人飞行任务取得圆满成功,神舟十六任务完美收官。然而这次载人飞船返回任务却充斥着各种说法,飞船翻滚、降落伞破损,着陆精度大打折扣等等,这些事情到底是不是真的,究竟会有多少影响?返回舱为什么会翻滚?

返回舱为什么会翻滚?

首先,我们来看看返回舱为什么会翻滚。返回舱是飞船中唯一能够返回地面的部分,它的形状像一个锥体,底部有一个防热盾,用来保护航天员和科学仪器免受高温的侵蚀。

返回舱在进入大气层时,会遇到强大的空气阻力,产生高达上千度的摩擦热,形成一道耀眼的火光带。这个过程中,返回舱会以大底朝前的姿态进行减速和制导,利用升力来控制飞行方向。

当返回舱距离地面约10公里时,它会先后打开引导伞、减速伞和主伞,将速度从200米每秒降低到7米每秒。当距离地面1米左右时,反推发动机会向下点火,使返回舱进一步减速,最终以1-2米每秒的速度着陆。这个过程中,返回舱需要保持一个稳定的姿态,避免侧翻或滚动。

那么,为什么神舟十六号返回舱在着陆时还是发生了翻滚呢?根据专家分析,可能有以下几个原因:

强烈侧风。如果返回舱在下降过程中遇到了强烈的侧风,它就会产生一定的水平速度。如果这个速度太大,在着陆时没有及时消除,就有可能导致侧翻或滚动。

缓冲火箭推力不均匀。如果缓冲火箭在点火时出现了推力不均匀的情况,比如有些火箭没有点火或者点火时间不同步,就会使返回舱产生一个扭矩,从而改变其姿态。

着陆地形不平。如果着陆地形不平整或者有障碍物,比如沙丘、草丛、岩石等,就有可能影响返回舱的稳定性。如果返回舱在接触地面时没有完全平稳落下,而是倾斜或者弹跳了一下,就有可能发生翻滚。

没有及时切伞。为了防止返回舱被降落伞拖走或者缠绕,一般在着陆后就会自动切伞或者航天员主动切伞。如果没有及时切伞,而降落伞还在风中飘动,就有可能对返回舱产生一个拉力,使其改变姿态或者移动位置。

这些原因中,最有可能的是强烈侧风和没有及时切伞。根据10月31日着陆的视频来看,返回舱在着陆前出现了明显的钟摆动作,这可能是强烈侧风导致的。

另外,从视频中也可以看到,返回舱在着陆后并没有立即切伞,而是被降落伞拖动了一段距离,这可能是航天员判断失误或者操作延迟造成的。

不过,这些问题并没有影响航天员的安全和任务的成功。因为返回舱内有专门的缓冲装置,可以保护航天员免受冲击和震动的伤害。而且返回舱在翻滚时也没有发生结构损坏或者漏气的情况。最后,返回舱也没有偏离预定的着陆区域太远,而是落在了一个相对平坦和开阔的地方。

降落伞为什么会破损?

接下来,我们来看看降落伞为什么会破损。降落伞是返回舱最重要的减速装置之一,它的作用是在大气层中为返回舱提供足够的阻力,使其速度从超音速降低到亚音速。

降落伞分为引导伞、减速伞和主伞三种,其中主伞是最大也最关键的一种。主伞是一种环帆伞,由1900多块伞片拼接而成,直径达到22米,面积高达1200平方米。当完全展开时,它足以覆盖三个篮球场。

那么,为什么神舟十六号主伞上出现了一个不规则的破洞呢?根据专家分析 ,可能有以下几个原因:

张开时的拉力和摩擦。当主伞从返回舱中弹出时,它会经受强大的拉力和摩擦,这可能会导致部分伞片出现破裂或者脱线。尤其是在高速飞行时,主伞会受到巨大的气动载荷和温度变化,这对材料的强度和耐久性提出了很高的要求。

大气层中的碎片或鸟类。当主伞在大气层中展开时,它可能会遇到一些碎片或者鸟类等障碍物。这些障碍物可能会撕裂或者穿透主伞的表面,造成破洞。尤其是在低空飞行时,鸟类对主伞的威胁更大。

着陆后的拖拽或撕扯。当主伞带着返回舱着陆后,它还会继续受到风力的作用,导致拖拽或撕扯。如果没有及时切伞或者收回伞绳,主伞可能会被地面的沙石或者植物划破或者缠绕,造成破洞。

不过,这些问题并没有影响返回舱的减速和着陆。因为主伞的设计是有冗余的,即使出现了一些破洞,也不会影响其整体的性能和稳定性。

根据公开的研究资料 ,直径为22米的主伞在顶部出现破损时,如果开伞时马赫数低于1.7,那么破损不会扩大,也不会影响减速效果。而神舟十六号飞船在返回开伞阶段,速度为200米每秒,只有撕裂速度的35%左右,所以即使有破损也不会扩大,也不会影响减速。

另外,据航天大佬VONY7给出的数据,神舟十六号飞船的主伞破损区域只有一红一白,这是标记降落伞各个位置特征的颜色,表示破损面积很小,只占了总面积的0.2%左右。

当然,即使主伞真的失败了,也还有一个备用伞可以使用。如果主伞出现了严重的故障或者损坏,那么会将主伞抛弃,备用伞会立即打开担任减速任务。

备用伞是一种圆锥形伞,直径为16米,面积为800平方米。它虽然比主伞小一些,但也足以保证返回舱安全着陆。当然这种情况是极其罕见的,目前还没有发生过。

着陆精度有多高?

最后,我们来看看着陆精度有多高。着陆精度是指返回舱实际着陆点与预定着陆点之间的距离。这个距离越小,表示着陆精度越高。着陆精度是衡量飞船返回技术水平的一个重要指标,它直接关系到航天员的安全和救援效率。

一般来说,返回舱的着陆精度受到很多因素的影响,比如轨道参数、大气条件、风力、降落伞性能、制导系统精度等等。

那么,神舟十六号飞船返回舱的着陆精度到底有多高呢?根据中国航天公布的一张图 来看,从神舟十二号以来所有在东风着陆场着陆的5次任务中,最远的两次任务相距也只有10.8公里。

这是什么概念?这是从2021年中到2023年底横跨2年半的任务中的距离最远的两次任务之间的距离,而每次返回的轨道参数都会略有差异。而从数百千米高的近地轨道返回时差一点在地面上就会相差很远。但中国航天做到了5次任务都落在了11x11公里的区域内。

各位知道设定瞄准的区域有多大吗?大约为36x36公里,作为伞降这种很低精度的着陆方式来说,这个要求基本就是十环,所以有网友才表示,要是没有降落伞直接下来那估计就是直接命中靶心了,当然各位网友别误解,他不是诅咒神舟飞船,而是对于弹道导弹落点精度的预估。

网友评论

神舟十六号返回舱着陆时的翻滚、降落伞破损、着陆精度等问题,都是在预估之中的,相对于俄罗斯飞船以及马斯克的龙飞船返回,其实神舟十六飞船已经做到很好了,各位可不要妄自菲薄,特别是神舟飞船的落地精度,简直就达到了变态级别。

祝贺神舟十六号飞行员和工程师们圆满完成任务,为国争光!这次返回过程中虽然有一些小问题,但都不影响安全和成功。我觉得这些问题也是一种经验和教训,可以让我们更好地改进和完善我们的技术和设备。我相信中国航天会越来越强大!

总结

中国航天事业在近年来取得了举世瞩目的进步和成就。我们为神舟十六号飞行员和工程师们感到骄傲和敬佩,他们在完成空间站应用与发展阶段首次载人飞行任务的过程中,展现了勇气和智慧。我们也为神舟十六号的成功返回感到高兴和欣慰,尽管有一些小问题,但并没有影响任务的圆满完成。我们相信,在不久的将来,中国空间站将迎来更多的载人飞行任务,也将迎来更多的科学实验和探索成果。我们期待着中国航天的未来!

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页面更新:2024-05-17

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