在航天员回家最为关键的“生死时速”阶段,这是最后一道“保险”
4月30日13时08分,神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,14时02分,神舟十九号航天员蔡旭哲、宋令东、王浩泽全部安全顺利出舱,健康状态良好。至此,神舟十九号航天员乘组的太空之旅圆满结束,航天员蔡旭哲重返“天宫”的圆梦征程完美收官,成为目前在舱外执行任务次数最多的中国航天员。两名“90后”航天员宋令东、王浩泽的首飞之旅也圆满完成。
每一次神舟飞船成功返回地球,都离不开工程全线的密切配合。其中,中国航天科技集团有限公司上海航天技术研究院806所研制的着陆反推发动机,扮演着确保航天员生命安全、实现“软着陆”的关键角色。它在最后一米精准点火,让返回舱轻触地面,是守护航天员平安归来的“最后一棒”。
4月30日,神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆(新华社)
神舟返回舱返回过程中,可谓“步步惊心”: 返回舱从宇宙空间高速冲向地球大气层,与空气剧烈摩擦,温度瞬间飙升至数千摄氏度,高温产生的熊熊烈火使其像火球一样划过天空。
当返回舱距离地面10公里左右时,引导伞、减速伞和主伞相继打开,将返回舱的速度降到每秒8米左右,保证返回舱以较为柔和的方式实现多级减速,防止航天员承受过大的冲击力。然而,此时的返回舱仍具有较高的速度和较大的动能,对于航天员和科研设备来说,这种速度下如果直接着地将会产生“硬碰硬”的撞击,有可能会对航天员及设备造成损伤。
这最后阶段的安全重担,就落在了上海航天806所承研的着陆反推发动机身上。
返回舱抛掉大底后,4台对称分布的着陆反推发动机是保障航天员安全回家的最后一道“保险”。当返回舱距离地面仅1米时,进入了整个返回过程中最为关键的“生死时速”阶段。在这千钧一发之际,4台着陆反推发动机在10毫秒内同时点火并产生强大反推力,如同一只无形却有力的大手,稳稳地托住了飞速下降的返回舱,有效地抑制返回舱的下坠冲击,降低下落速度,保证返回舱体平稳、安全落地。
一个好汉“四个帮”。安装在返回舱底部的这4台发动机个头和重量都不大,单台重量不到12公斤、直径不到30厘米,但这小小的身体里却蕴藏着大大的能量。它们能在10毫秒内喷射高压燃气,单台推力达3吨。其核心技术就在于必须在毫秒级的时间内同时点火,且需要满足极高的同步性。
神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆(新华社)
为此,上海航天技术团队通过优化发动机点火设计,设计出伞盘式点火装置,通过集束式药柱形式,将药柱点燃时间精确控制在毫秒内,保证了点火的同步性,同时降低了初始点火冲击力,确保了发动机在点火初始状态下的安全可靠。
尽管发动机只在距离地面最后一米时工作,却需承受发射振动、真空辐射环境、极端温度等多重考验。看似简单的10毫秒点火,背后是无数科研人员长达30多年的不懈努力。从零件加工,到部组件装配,再到整机集成,研发团队日夜攻坚,精雕细琢,反复进行模拟测试,每一个环节都精益求精,用毫秒级精准和成吨级爆发力,守护每一位航天英雄的平安归来。
《在航天员回家最为关键的“生死时速”阶段,这是最后一道“保险”》
栏目主编:李晔
本文作者:解放日报 俱鹤飞
题图来源:新华社
图片编辑:曹立媛