相信很多网友都看到了神舟二十二号飞船返回地球时的画面,当时飞船在伞降的时候突然冒出一缕浓烟,而且飞船在着陆的瞬间底部还突然冒火光。这到底是什么情况?
如果对飞船返航的过程不了解的话,可能会以为飞船伞降时冒烟、着陆时底部冒火光是飞船出问题了,实际上这些情况都是正常的,都是正常操作,飞船没有任何问题,大家完全不需要担心。
其实,不仅神舟二十二号飞船返航时会出现这样的情况,之前的神舟飞船在返回地球的时候也是这样的。我们看下飞船伞降的时候为什么会突然“冒烟”。
伞降时为何突然“冒烟”
飞船在伞降的时候“冒烟”,和我们常见的烟雾其实不一样的,它并不是真正的烟雾,实际上是飞船返回舱在排放残余的燃料、推进剂。
众所周知,飞船返回舱上也有一些燃料、推进剂、氧化剂,例如无水肼,它们会易燃易爆、还有腐蚀性,所以飞船返回舱不能带着它们着陆。毕竟飞船着陆的时候会有一定的冲击力,可能会导致这些燃料出现泄漏甚至爆燃等情况。
所以,为了安全,等飞船返回舱完全打开主伞,伞降过程趋于稳定后,飞船返回舱就会在高空中奖这些剩余的推进剂释放到空中。从外面看过去的话,就像飞船返回舱在“冒烟”,实际上不是烟雾,是在释放推进剂。
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而这些推进剂在释放出来以后也不会点燃冒烟,而是这些低温的液态燃料遇到空气后迅速汽化、雾化形成的白雾、烟状。
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当飞船返回舱安全着陆后,着陆场的工作人员就会分工合作,其中有一些工作人员就会对飞船进行舱外无水肼浓度检测及舱体状态检测,确保周围环境安全。
在做好一系列的准备工作后,工作人员就会打开飞船返回舱的舱门,协助航天员进行出舱了。
神舟二十二号飞船出舱的过程是比较复杂的,因为这一次返航中,飞船返回舱是垂直着陆的,和倾斜着陆相比,航天员出舱会比较困难。
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因为飞船返回舱垂直在地面上的情况下,舱门的高度大约有2米,而飞船内的航天员由于执行了长期的飞行任务,返回地球后身体还没适应地面的重力环境,他们没法自己自主攀爬,而地面的工作人员想要协助航天员出舱,就需要使用到专用的升降平台、吊具,操作起来会比较复杂。
相信很多网友也看到航天员出舱的画面,工作人员使用工具把飞船内的航天员吊起来,然后把他们从“滑梯”吊到外面给其他的工作人员接住。
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相比之下,倾斜着陆的话,舱门的高度就比较低,不需要使用到这些升降平台,航天员出舱不需要“吊起来”。
着陆瞬间底部冒火光
飞船在伞降过程中除了会突然“冒烟”外,在着陆的瞬间底部也会突然冒火光,这实际上也是正常情况,俄罗斯的联盟号载人飞船在着陆的时候也会这样。
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虽然飞船在返回地球的过程中空气阻力会让飞船的速度降下来,特别是在引导伞、减速伞和主伞相继打开后,飞船返回舱的下降速度可以降低到7米每秒左右,但是飞船的下降速度就已经达到极限了,如果只是使用降落伞的情况下,就没法继续减速了。
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在太空飞行时速度接近7.9公里每秒,伞降后速度降低到7米每秒左右,速度已经大幅度下降了,但是如果以7米每秒的速度进行着陆的话,飞船的速度还是相对较快的,动能也会比较大,冲击力可能会对飞船返回舱内的航天员及设备造成损伤。
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科学家们在神舟飞船返回舱的底部安装了4台反推发动机,在距离地面还有1米的时候,这4台反推发动机就在10毫秒内同时点火。
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可能有一些网友好奇,既然飞船返回舱底部有4台反推发动机,为什么飞船返回地球的过程中,不让这些反推发动机在高空中就启动持续减速,然后在着陆点上空悬停,找一个相对平坦的地方进行着陆,或者在悬停的时候进行前后左右的机动精准降落到预选着陆点?
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虽然飞船返回舱有4台反推发动机,但是这些反推发动机其实很小的,单台发动机的重量不到12公斤,直径不到30厘米,返回舱带不了多少燃料,所以这些反推发动机没法运行很长时间。
在10毫秒内,这4台反推发动机会同时点火,喷射出高压的燃气,单台发动机的推力达到3吨,4台反推发动机同时启动以后给返回舱提供12吨的推力,让飞船返回舱的速度进一步下降到1米每秒左右,从而实现软着陆。
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也正是返回舱在即将接触到地面的瞬间才启动这些反推发动机,强大的发动机喷射出高压的燃气,外面看过去,飞船底部就像在突然冒火光那样,而这些反推发动机也就运行了这么一瞬间而已。
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