神舟十二号着陆那一刻看着有些危险?放心,上海这项技术稳得很

今天13时30分许,
神舟十二号载人飞船返回舱
反推发动机成功点火后
安全降落在东风着陆场预定区域
小观的不少读者
对着陆的那一刻还是觉得惊心动魄!
随着“嘭”的一声,
一朵巨大的红白“伞花”
在着陆场上空绚丽绽放,
承载着三名航天员的神舟十二号
飞船返回舱缓缓下落
图片
开伞着陆启动
图片
小观读者还担心
觉得那一瞬间看着好危险
图片
放心,有着陆反推发动机在!
那看着有些吓人的“点火”,
反而是为了保护航天员呢~
航天员平安着陆的那一刻,中国航天科技集团上海航天技术研究院动力所研制生产的“着陆反推发动机”又一次担负起保护航天员的重任,再次为中国航天事业立下新功,这也是该产品第12次为载人飞船返回舱的顺利“回家”保驾护航。
反推发动机究竟有何魅力?
为何成为航天员最后着陆的“保护神”?
图片
简单来说,飞船返回地面是飞船脱离原来的飞行轨道,沿一条下降的轨道再入地球大气层,通过与空气摩擦减速,安全降落到地面上的过程。与以往的历次载人航天任务一样,神舟十二号飞船也经历另了制动减速、自由滑行、再入大气层、开伞着陆四个阶段最终返回地球。
在最后一步的开伞着陆段,返回舱首先利用降落伞稳定其运动姿态,然后着陆反推装置进一步减小返回舱的下降速度。
虽然此时已进入着陆缓冲环节,但返回舱仍具有很高的速度和较大的动能,该速度下产生的“硬碰硬”撞击极有可能会对航天员的脊柱造成损伤。
为保证航天员的生命安全,并且在着陆的最后一瞬依然有良好乘坐感受,着陆反推发动机大显身手的时刻来了!它们通过“精准配合”,在降落伞减速的基础上,进一步减小垂降速度。具体来说,在返回舱距离地面大约1米时,安装在返回舱底部的四个着陆反推发动机将自动点火,并以极强的缓冲力帮助飞船实施“软着陆”。
图片
着陆反推发动机工作瞬间
上海航天动力所负责人告诉记者,四个反推发动机必须在20毫秒内点火,其中任意两台发动机之间的点火偏差不超过10毫秒。
1米,20毫秒,10毫秒,如此精准而精确地动作,少不了研制团队的严格要求。
为此,动力所研制团队对发动机的设计、生产、制造、试验等全程各个环节均严格把关。为了保障发动机性能精度高,在生产、装配全程,每个零部件都经过了严格的检测。其中,在金属零部件的生产环节,为了随时掌握工艺变化,工艺人员全程现场跟踪指导,各工序专职检验员全程参与,各零部件均有完整的原始记录,以确保产品的可追溯性。
最终,这四台着陆反推发动机没有令人失望,它们在预定时间内精确、同步点火,此时的返回舱仿佛被踩下了一脚稳、狠、准的刹车,安稳又轻盈地着陆在预定位置。
值得关注的是,这次新的工艺让反推发动机“如虎添翼”。
以往的着陆反推发动机研制中,发动机喷管体、前挡药板、后挡药板与挡环均采用发黑的方式进行防锈的处理。而发动机内、外为禁油环境,由于脱油后易导致氧化膜耐蚀性差,附着力差,故在禁油环境下使用的钢制零件禁止采用化学氧化防护。
为此,研制团队通过多次攻关、多方案比较,决定将防锈措施更换为不锈钢材料或采用其他镀覆工艺。经过多轮优缺点的分析、仿真计算和试验验证,最终研制团队从技术状态的更改变化最小,更改方案的技术成熟度、可靠性最高,所需要验证试验最少等方面综合考虑,采用涂覆达克罗方案。通俗说,该工艺可以在保证防锈的同时,提高产品在高温、强腐蚀环境下的耐受性。
此外,在传统的加工方式中,发动机前、后挡药板大多采用多零件焊接的成型方案,该工艺完全由工人师傅手工焊接而成,不仅耗时耗力,产品质量的一致性也难以保证。随着近年来动力所数控加工技术与水平的逐步提高,研制团队取消以往的多零件加工、焊接、整形等工序,优化为采用铣床工艺单零件整体数控加工成型方案,进一步提高了加工效率与产品合格率。
三名航天员为何需要接受隔离
航天员着陆后的第一件事情是接受医监医保人员的检查。
全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩介绍道,航天员着陆后,一般先由返回舱处置人员先检查舱体外观,拆除在大底的γ高度计的γ射线源,防止辐射带来的危害。接着,打开返回舱舱门。
图片
图片
图源:新华社
“随后,医学监督和医学保障(简称医监医保)人员进入返回舱对航天员健康状况进行初步的医学检查和确认,在返回舱内协助航天员初步对地面重力进行再适应,包括肢体运动,逐步站立适应,补充饮用水和营养液。“庞之浩说。
他解释道,由于神舟十二号航天员飞行了3个多月,航天员在太空的工作量大,比较疲劳,立位耐力下降较多,所以航天员着陆后需在舱内用较长时间来适应地面重力环境,然后在工作人员协助下出舱,并且出舱后所有活动全部采取坐位,以确保安全。“这是因为航天员在长期失重环境中生活和工作后,会出现骨质疏松、肌肉萎缩等问题,如果自己走容易摔倒甚至骨折。“
医监医保人员协助航天员脱下航天服,实施卫生清洁,更换内衣;对航天员进行体检,采集样本,收集生理数据;评价航天员的健康状况,给予必要的医监医保处置;送航天员登机并全程陪护。
“如果遇到航天员出现伤病时,现场的医疗救护人员要利用现场医疗技术和保障条件,对航天员实施必要的紧急现场医学处置,包括骨折固定,创面或伤口止血和包扎。”庞之浩说。
航天员着陆后需要隔离吗?许多网友担忧地问:返回后,他们的行程码会是啥颜色?
据@央视新闻 消息称,落地后,他们需参照三级隔离制度进行隔离。
对此,“航天员总教头”黄伟芬表示,“航天员回地球后隔离和新冠没关系, 航天器舱内的环境,我们控制得很好,但因长期飞行,航天员的免疫力等方面会有变化。采取隔离措施是对航天员的保护”。
图片
据全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩介绍,航天员回到北京后要进行身体恢复,一般分为医学隔离期、医学疗养期和恢复疗养期三个阶段。
医学隔离期约为14天。航天员在航天员公寓内适应地球重力环境,提高心血管系统和支持运动器官功能,提高立位耐力,消除飞行后疲劳。
在隔离期内,航天员医生要对航天员实施医学检查,包括临床各科常规检查、立位耐力检查、平衡功能检查、人体成分分析、心血管调节与控制功能、人体功能状态检测等。重要检查项目要进行动态跟踪,实行检查与体质训练、恢复相结合,按照循序渐进的原则逐渐增大负荷。
“根据临床医学检查、生理功能检查结果,航天员医生要对航天员健康状况进行综合分析和评估,以指导后续的恢复措施。在这期间,航天员与外界基本隔绝。”庞之浩说。
医学疗养期大约在20至30天。 航天员将入住天气好、空气好的疗养院,在继续恢复健康的同时逐渐增加活动量。恢复疗养期大约3个月。“在这期间,要将航天员各项生理参数恢复到飞行前的状态。“庞之浩说,3个月后航天员如果身体情况良好,就可开始正常的日常训练。
本文综合自上观新闻、央视新闻、科技日报
相关作者:刘锟
微信编辑:纳米
校对:晓川