中美飞船同日返回：神舟飞船只开1个主伞，为何美国飞船有4个伞

在4月30日，有2艘飞船在同一天从太空成功返回地球，其中一艘就是我国的神舟十七号载人飞船，另一艘则是美国的货运“龙”飞船。这两艘飞船此前都是和空间站对接，在从空间站组合体撤离后，也是经过一系列的制动减速、再入大气层、打开降落伞，然后降落到着陆点。

这两艘飞船在返航过程中有2个不同之处。其中一个不同之处就在于神舟十七号飞船在陆地的东风着陆场着陆，而货运“龙”飞船则是溅落到佛罗里达州附近海域。

在陆地降落还是在海面降落，其实没法说明哪个技术更加先进，而是根据自己的实际情况决定的。美国的载人飞船在海面降落，可以借助海水的缓冲来吸收冲击时的能量，返回舱底部就不需要安装反推发动机。美国的基地遍布世界各地，当飞船溅落到海面时，他们的舰艇可以快速抵达展开搜救工作，这应该是美国为什么选择在海上着陆的原因。

而神舟载人飞船在陆地降落，陆地比较硬，返回舱伞降过程中速度还是有点快，所以在即将着陆那瞬间，飞船返回舱底部的反推发动机就会启动，给返回舱提供一个向上的推力，让飞船返回舱以更小的速度着陆。单纯从这里来看的话，有反推发动机进行最后的制动减速要更厉害一些，毕竟这4台反推发动机需要在精准的高度同时启动，还是相当有难度的。

另一个不同之处在于神舟飞船着陆伞降过程中是有一个降落伞，而美国的龙飞船则是有4个伞。哪个更好呢？

神舟飞船其实不止一个伞

对于神舟载人飞船、龙飞船、联盟号飞船来说，在返航过程中降落伞是起到至关重要的作用，因为在返回地球时，这些飞船需要从超过7公里每秒的速度下降到1-2米，然后安全着陆。以神舟十七号飞船为例，从太空重返地球大气层到着陆，整个过程只持续50分钟左右，需要在这么短的时间内完成减速，所以就需要采取一系列的措施，打开降落伞就是其中一个重要的环节。

神舟十七号飞船返回舱在穿过“黑障区”后，高度继续下降，当返回舱下降到距离地面差不多还有10公里时，返回舱的回收着陆系统就会开始正式启动三级开始程序：也就是依次打开引导伞、减速伞、主伞。其实，神舟飞船返回舱也是有3个伞的，不过这3个伞都不同。

第一步是伞舱盖自动弹出，释放出引导伞，随后引导伞就会拉出减速伞，此时在减速伞的作用下，返回舱的速度继续下降，再过几十秒后，减速伞就会和返回舱分离，然后拉出主伞，这是伞降过程中最重要的一步。因为引导伞、减速伞都很小，而主伞的面积相当大，达到1200平方米。最终在主伞的减速下，能够让返回舱下降的速度从200米每秒下降到8米每秒左右。

当然，对于飞船来说，以7-8米每秒的速度从天而降，冲击力还是比较大的，可能会对飞船内的航天员造成损伤。所以，在距离地面还有1米时，安装在返回舱底部的4台反推发动机就会同时启动，产生巨大的反推力完成最后阶段的制动减速，让返回舱以1-2米每秒的速度落地，减轻飞船着陆时的冲击力。

相信很多朋友都看到过神舟飞船返回舱伞降着陆的过程，一个巨大的降落伞拖着返回舱慢慢下降。事实上，神舟载人飞船并不只有这么一个主伞，还有一个备份降落伞。如果在着陆过程中，主伞因为故障或者其他原因没法正常启用，那备份伞就会开始应急启用。

研究人员表示，当返回舱从6公里的高度向5公里下降过程中，如果用时少于预定的时间，那就说明了返回舱下降的速度比正常开伞降落的速度快，这样的情况下系统就会判定主伞系统工作出现了异常情况，就会切断主伞，然后自动启动备份伞，打开备份伞完成飞船的减速过程，确保返回舱安全着陆。

美国飞船有4个降落伞

相信很多朋友也看到过美国载人龙飞船返航时的画面，从画面中，载人龙飞船外部也是被烧得黑不溜秋，这也说明了载人龙飞船在返航过程中一样要经受1000-2000℃高温的灼烧。

而在着陆的最后阶段，载人龙飞船会打开4个降落伞，缓缓下降后降落到大海。神舟载人飞船打开一个主伞就会完成减速，然后降落到着陆场，为什么美国的载人飞船要使用3-4个伞呢？

有一说一，单个伞降落的情况下有时候可能会出现摇摆的情况。在返回伞降过程中，会受到风力等客观因素的影响，相信很多朋友也看到神舟十七号飞船在伞降过程中就出现了摇摆。如果着陆过程中横风比较大的的话，摇摆的情况可能会更厉害。对于航天员来说，体验可能不会很高。

这是单个伞降落过程中可能会遇到的情况，而有3-4个伞组成的群伞就不存在这个问题，飞船返回舱的下降会相对稳定一些。当年美国的阿波罗飞船返回舱使用的是3个伞，载人龙飞船在一开始测试的时候也是使用3个伞，后来改用4个伞。采用群伞降落的飞船还有一个特点，由于伞比较多，每个伞其实都是相互备份的，所以没有专门配备另外的备份伞。

虽然美国的龙飞船使用的是4个伞的群伞降落，但是美国的技术还是存在一些缺陷，多次出现有降落伞没法打开的情况。例如2022年1月23日，执行CRS-24任务的“龙”货运飞船在返回过程中，只有3个伞是正常打开的，另外一个伞的打开出现了延迟，不过这艘飞船还是成功降落。

在更早些时候，美国飞船返航时也出现过类似的情况，当年阿波罗15号飞船返航时也出现有一个伞没有打开的情况。这其实也说明了群伞降落还是比较复杂的，因为多个伞在打开的过程中，可能会相互干扰，伞绳比单伞更容易缠绕。

我们的神舟载人飞船采用单个伞降落，并不是说我们的技术不如美国，我们其实也在发展群伞降落的技术，也取得了成果。不过现在不会使用到神舟飞船上，因为如果采用新的伞降方式，需要对飞船进行大改，未来新一代载人飞船会使用到群伞降落的方式。

飞船到底是采用单伞还是群伞降落，其中一个原因和飞船的重量有关系。重量比较轻的飞船一般都是采用单伞的，重量比较大的飞船一般都采用群伞。神舟载人飞船返回舱的重量大概是3吨左右，单伞其实已经够用了。

现在我们正在研制新一代载人飞船，与神舟载人飞船相比，新一代载人飞船的重量更大，重量超过20吨，可以执行载人登月任务，也可以执行空间站飞行任务，最多可以搭载6-7名航天员。

虽然新一代载人飞船还没投入使用，但是在2020年5月5日，我们进行了新一代载人飞船试验船返回舱的飞行测试，在2020年5月8日新一代载人飞船试验船返回舱成功返回在着陆场着陆，在返航时就是采用群伞的方式。