神舟十八順利返航,卻只開了1個主傘降落,爲何美國能夠打開4個?

今天凌晨,我國神舟十八號成功返航,這無疑是一個令人振奮的消息,但隨後我們注意到一個細節,神舟十八號返回艙在着陸前只展開了一個主降落傘,而美國卻需要四個降落傘才能確保安全,這其中有什麼不同呢?

返回影像

傳統工藝:傘降返回

神舟十八號的返回過程依舊採用了傳統的傘降技術,雖然聽起來簡單,但實際操作卻極其複雜,每個步驟都必須精確無誤。

首先是姿態調整,飛船必須調整到正確的角度才能進入大氣層,接着是艙段分離,軌道艙和推進艙先後與返回艙分離,只留下載有航天員的返回艙獨自面對接下來的挑戰。

空間站

接下來是“炙烤”環節,地球大氣層可不是那麼容易穿越的,返回艙以極快的速度衝入大氣層,與空氣劇烈摩擦,產生巨大的熱量,艙體外部的溫度瞬間飆升至一千多攝氏度,此刻的返回艙就像一顆燃燒的流星劃過夜空。

爲了抵禦這種地獄般的炙烤,返回艙外部覆蓋了特殊的防熱材料,隨着速度的降低,氣動加熱效應逐漸減弱,“火流星”也逐漸失去光芒。

空間站

但這並不意味着危險已經過去,返回艙的速度依然很快,遠超安全着陸的標準,這時就需要降落傘發揮作用了,在距離地面大約10公里的高度,引導傘首先打開,它的任務是將減速傘拉出來。

緊接着減速傘打開,將返回艙的速度從200米每秒降低到90米每秒,最後巨大的主傘如同盛開的巨型花朵在空中綻放。

降落傘

1200平方米的傘面積,提供了足夠的阻力,將返回艙的速度最終降低到7-8米每秒,確保航天員安全着陸。

這套傘降系統技術成熟、可靠性高,是目前載人航天器返回地球的主流方式,但它並非完美無缺。

降落傘

例如在強側風的情況下,單傘降落的飛船容易搖擺,穩定性較差,爲了應對這個問題,一些航天器採用了多傘降落的方式,比如美國的載人龍飛船就使用了4個降落傘。

多傘降落可以提高穩定性,即使其中一個傘出現故障,也能確保安全着陸,但多傘系統也存在傘纏繞的風險,增加了設計的複雜性。

降落傘

神舟飛船目前採用單傘降落,主要是因爲返回艙重量相對較輕,單傘足以滿足需求,而且神舟飛船的返回艙內還配備了備用降落傘,以防萬一,這種雙保險的設計進一步提高了返回的安全。

單傘和多傘各有優劣,選擇哪種方式取決於飛船的具體情況,對於重量較輕的神舟飛船來說,單傘方案更加簡潔高效;而對於重量較大的飛船,多傘方案則更爲穩妥。

降落傘

另闢蹊徑:航天飛機的滑翔降落

與傳統的飛船不同,航天飛機採用了一種更具科幻色彩的返回方式——滑翔降落,它像飛機一樣依靠機翼產生的升力,在跑道上滑行着陸,這種方式,看起來更酷炫,也更具優勢。

首先航天飛機可以重複使用,大大降低了航天運輸的成本,其次航天飛機的載重量更大,可以將更多的貨物和人員送入太空,並且航天飛機的返回過程更加平穩,對航天員的身體負擔更小。

航天飛機

但是航天飛機的結構極其複雜,包含大量的精密零部件,任何一個環節出現問題,都可能導致災難性的後果。

歷史上美國的哥倫比亞號和挑戰者號航天飛機,就分別因爲隔熱瓦脫落和火箭助推器故障,在執行任務時失事,造成了巨大的損失,高昂的維護成本和潛在的安全風險最終導致美國航天飛機退役。

航天飛機

雖然航天飛機暫時退出了歷史舞臺,但它所代表的滑翔返回技術依然具有重要的研究價值,隨着材料科學和加工工藝的進步,未來或許會出現更加安全可靠的新一代航天飛機。

中國方案:昊龍貨運航天飛機

美國航天飛機的退役並不意味着滑翔返回技術的終結,事實上中國正在研製一種全新的航天器——昊龍貨運航天飛機。

航天飛機

它繼承了航天飛機的滑翔返回技術,並進行了改進和創新,有望成爲未來太空運輸的主力軍。

昊龍貨運航天飛機的設計理念可以用“低成本、高效率、可重複使用”來概括,在發射升空時,它仍然需要依靠運載火箭,但返回時則可以像飛機一樣,在跑道上滑行着陸。

航天飛機

這意味着昊龍貨運航天飛機可以重複使用多次,大大降低了太空運輸的成本,與傳統飛船相比,昊龍貨運航天飛機的貨物上下行能力更強,可以運輸更大、更重的貨物。

此外它還具有優良的飛行環境和處置保障效率,可以更快速、更便捷地完成空間站的貨物補給任務。

航天飛機

昊龍貨運航天飛機的設計圖紙展現了其獨特的造型:大翼展、高升阻比,與傳統飛船的“膠囊”形狀截然不同,更接近於我們熟悉的飛機,這種設計正是爲了實現滑翔降落的功能。

有人可能會問,既然我們已經有了先進的天舟貨運飛船,爲什麼還要研製昊龍貨運航天飛機呢?

航天飛機

答案很簡單:降低成本,提高效率。天舟貨運飛船雖然性能優異,但它是一次性的,每次發射都需要耗費大量的資源。

而昊龍貨運航天飛機可以重複使用,從長遠來看,可以節省大量的資金和資源。

航天飛機

對於中國空間站的建設和未來載人航天探索來說,昊龍貨運航天飛機的出現將爲中國空間站提供更加穩定、高效的貨物補給服務,爲未來的深空探測任務奠定堅實的基礎。

美國雖然淘汰了航天飛機,但他們並沒有放棄對類似航天器的研究,例如美國的X-37B無人航天飛機就一直在進行各種測試和實驗,這說明滑翔返回技術依然具有巨大的潛力,值得我們繼續探索和發展。

航天飛機

昊龍貨運航天飛機的出現,標誌着中國航天正在向更高、更遠的目標邁進,我們不僅要追趕世界先進水平,更要自主創新,走出一條具有中國特色的航天發展道路。

從神舟十八號的傘降返回,到昊龍貨運航天飛機的滑翔着陸,我們看到了載人航天器返回技術的多樣性和發展趨勢,未來太空“回家”的路將會更加多元化,更加高效便捷。

中國宇航員

從近地軌道到月球,再到火星乃至更遠的深空,我們對宇宙的探索永無止境,而安全可靠的返回技術,則是保障航天員生命安全,推動人類探索太空事業進步的關鍵所在。

神舟十八號的成功返回只是一個新的起點,未來我們將繼續砥礪前行,不斷突破自我,爲實現中華民族的航天夢,爲推動人類文明的進步,貢獻更大的力量。

中國宇航員

參考信源:按時回家!神舟十八號航天員乘組平安抵京——中國青年網2024-11-04新華全媒+丨神舟十八號載人飛船返回艙成功着陸——環球網2024-11-04圓滿成功!神舟十八號載人飛船返回艙成功着陸——央廣網2024-11-04