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载人航天工程着陆场系统总指挥隋起胜27日在接受新华社记者采访时说,神舟七号载人飞船返回地面需要经历4个阶段:制动飞行阶段、自由滑行阶段、再入大气层阶段、着陆阶段。
一是制动飞行阶段。当飞船在太空中运行最后一圈,经过好望角上空时,测控指挥部门向飞船注入返回指令,飞船调整飞行姿态,按程序点燃发动机制动,完成离轨操作任务,进入返回轨道。
二是自由滑行阶段。由于此时飞船是保持无动力的飞行状态,这一阶段也叫大气层自由下降阶段或过渡阶段。当飞船飞行高度降至距地球约140公里时,推进舱与返回舱分离。推进舱在穿越大气层时烧毁,返回舱继续下降。
三是再入大气层阶段。这时,返回舱距地球约100公里,飞船表面和周围气体摩擦产生巨大热量,在飞船表面形成的高温等离子气体层将屏蔽电磁波,使飞船在约240秒的时间内暂时失去与地面的联系,这就是通常所说的“黑障”现象。返回舱距离地球约40公里时,“黑障”现象消失,返回舱恢复与地面通信联系,继续下降。
四是着陆阶段。当返回舱降至离地面约10公里时,便进入最后的着陆阶段。回收着陆系统开始工作,弹出伞舱盖,连续完成拉出引导伞、减速伞、主伞的动作,飞船开始缓缓下降。在距离地面约1米时,4台反推火箭发动机点火,使飞船以1米-2米/秒的速度实现软着陆
从太空返回的飞船以每秒数千米的速度进入大气层后,主要是借助降落伞和反推火箭来减速和平安着陆,从而保护航天员不受伤害。
由于受到大气阻力的作用,飞船在进入大气层以后,速度会迅速下降。到距离地球表面约15公里时,飞船速度由超音速下降到亚音速,稳定在200米/秒左右。如果飞船以这样的速度冲向地面,航天员着陆时所受到的冲击,仍然如同从100层高楼上飞身跳下。
飞船减速首先依靠降落伞。当返回舱下降到距地面大约10公里的高度时,返回舱自动打开伞舱盖,引导伞打开后,再拉出减速伞。为了减少开伞冲击力,减速伞还特意设计为两级充气,分两次打开,使返回舱的速度下降到80米/秒左右。
减速伞工作16秒钟后,与返回舱分离,同时拉出主伞。主伞也采取两级充气的方法,先张开一个小口,然后慢慢地全部张开,使返回舱的下降速度逐渐由80米/秒减到40米/秒,然后再减至8米-10米/秒。
然而,即使是以8米/秒的速度着陆,飞船所受的冲击力仍可能对航天员的脊柱造成损伤。飞船距离地面大约1米时,安装在返回舱底部的4台反推火箭还将点火工作,使返回舱速度一下子降到2米/秒以内。
此外,具有缓冲功能的航天员座椅在着陆前也开始自动提升,从而使冲击的能量被缓冲吸收。为了最大限度地吸收冲击的能量,航天员座椅上还铺设了一套根据航天员身材量体定制的缓冲坐垫
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