神舟十八号飞船于近日凌晨安全返回地球,标志着其长达6个多月的太空之旅圆满结束。自4月25日发射升空以来,神舟十八号飞船一直在轨飞行,直到神舟十九号飞船于10月30日发射升空,两个航天员乘组在轨交接、轮换后,神舟十八号飞船才于11月3日下午从中国空间站撤离,开始返航。
在返航过程中,神舟十八号飞船经历了减速、降低飞行高度等一系列复杂操作,最终在东风着陆场成功着陆。当返回舱着陆到地面的瞬间,底部发出火光,现场烟尘滚滚,这一景象令人震撼。然而,与美国飞船返航时的情况不同,美国飞船在海上降落,不会出现火光四溅和烟尘滚滚的现象。
神舟飞船与美国飞船着陆点选择的不同,是导致这一现象的主要原因。神舟飞船选择在陆地着陆,因此需要采取额外的减速措施来降低着陆时的冲击力。在返回舱距离地面约1米左右时,底部的4台反推发动机会同时启动,给返回舱提供一个向上的推力,从而进一步降低下降速度,确保飞船稳稳降落到地面。而反推发动机启动的瞬间,就会发出火光,并掀起周围灰尘。
飞船返航过程充满了惊险和挑战。从空间站撤离后,飞船需要进行姿态调整、舱段分离等一系列操作。在推进舱分离前,会启动发动机进行制动减速,将返回舱和推进舱组合体的速度降下来。随着飞行高度的下降,返回舱和推进舱最终分离,返回舱继续按照设定的轨迹下降高度,以极快的速度进入大气层。
进入大气层后,返回舱外部的温度会急剧上升,部分位置的温度可达1000多摄氏度。在如此高温的灼烧下,返回舱外部会被烧得通红。然而,飞船的返回舱设计能够承受这种高温灼烧,确保航天员的安全。在穿过高温灼烧后,返回舱的速度会逐渐减慢,但仍然无法直接安全着陆,因此需要继续降低下降速度。
在距离地面约10公里时,返回舱会打开降落伞,借助降落伞的阻力进一步降低下降速度。然而,即使有了降落伞的帮助,返回舱的下降速度仍然较快,无法直接安全着陆。此时,底部的反推发动机就发挥了关键作用。它们能够在距离地面约1米时同时启动,给返回舱提供一个向上的推力,从而进一步降低下降速度,确保飞船稳稳降落到地面。
反推发动机的启动不仅需要精确的时间控制,还需要确保四台发动机在毫秒级时间内同时点火,并保持推力精准一致。这是一项非常困难的技术挑战,但神舟飞船成功地做到了这一点。因此,在着陆瞬间,我们能够看到火光四溅、烟尘滚滚的震撼景象。
与此不同,美国飞船选择在大海上降落,利用海水的缓冲作用来降低着陆时的冲击力。因此,美国飞船的返回舱底部不需要安装反推发动机,也就不会出现火光四溅和烟尘滚滚的现象。
神舟飞船的成功着陆,再次展示了中国载人航天技术的成熟和可靠。同时,也让我们对即将到来的货运航天飞机充满期待。中国航空工业集团成都飞机设计研究所提出的昊龙货运航天飞机方案,将采用大翼展、高升阻比、可重复使用飞行器技术方案,在发射升空时使用运载火箭发射,而返回时则在机场跑道水平着陆。这一方案将大大降低中国空间站货物运输的成本,为中国载人航天事业注入新的活力。