“天问一号”的降落伞什么样?有啥本领? 记者探访

在“天问一号”减速着陆火星的过程中,有一个非常重要的装置——降落伞,正是因为有了它的保护,“天问一号”才得以平稳的降落在火星表面。那么,这张伞长什么样?它有哪些独特的本领?接下来就跟随记者的镜头,一起去了解一下。

总台央视记者 李宁: 这个降落伞就是“天问一号”在着陆火星过程中所使用的降落伞,在完全打开之后,它的长度可以达到34米,整个面积200平方米,它也是“天问一号”在着陆火星过程中最重要的减速装置之一。

由于火星大气稀薄,“天问一号”在进入火星大气后,虽然已经通过它的气动外型进行了减速,但是速度依然能达到两马赫,超过音速两倍。

航天科技集团五院508所总工程师 回收着陆领域专家 黄伟: 开降落伞减速以后就可以为后面的减速发动机的减速创造条件。只有降落伞正常工作了,后面的减速段就是动力减速段,包括后面的着陆缓冲段,才能够正常工作。它的指标从两马赫一直降到95米每秒这么一个速度。

黄伟告诉我们,降落伞是“天问一号”着陆火星重要的减速装置,在它身上,每一处细节都是精心设计的。

记者: 这个伞还有一个比较有意思,一个它是红白相间的,还有一个有的地方你看像这种它斜的下来的这种红的比较短。

航天科技集团五院508所总工程师 回收着陆领域专家 黄伟: 这个结构就是对整个结构受力的一个分布情况来进行的一个优化设计。这个颜色区分是为了在整个降落过程中,开伞程中会有两个监视相机来拍,为了让图像更加理想,包括对开伞过程中的分析会更加有利。所以设计的专门的图案。

除了降落伞之外,和它配套的弹伞筒是决定降落伞能否顺利打开的关键,火星弹伞筒是目前我国研制的最大尺寸的弹伞筒,它要将体积为60升、重达40公斤的降落伞装进去,所以比一般的弹伞筒要大很多。

记者: 这个是其实我们看起来可能不是特别起眼,就是像一个铝合金的桶一样,这里面门道也应该挺多的。

航天科技集团五院508所总工程师 回收着陆领域专家 黄伟: 因为降落伞是这么一个200平米的伞都要装在弹伞筒里面,开伞的时候就靠弹伞筒的工作,把整个伞包给推出去,一次性推出去,而且要保证足够的分离速度。

黄伟介绍,弹伞筒装有火药,工作过程中,通过火药燃烧产生的高温气体,将降落伞以35米/秒的速度弹射出来,帮助降落伞成功打开,帮助着陆巡视器减速。

“天问一号”的降落伞有啥独特之处?

【导语】(男)利用降落伞为航天器着陆来减速是普遍的做法,但是相比于我国之前的航天器,“天问一号”面临着更复杂恶劣的环境,这就对降落伞提出了更高的要求。(女)火星降落伞和别的降落伞有什么不同之处呢?继续跟随记者的镜头去一探究竟。(接片子)

【正文】

【同期】航天科技集团五院508所总工程师 回收着陆领域专家 黄伟

我们叫锯齿形盘缝带伞,对我们中国航天来讲是一个全新的伞。如果展开的话,平铺的开的话就有点像个大圆盘。然后这个圆盘下面是一个空的,是一个这种缝,像那缝隙一样。

记者:这个是中间有一圈。

对中间是有一圈缝,然后下面又是一圈这种密实的织物了,这有点像带子,就一圈带相对比较窄,所以我们就叫盘缝带。由于把下面这个带下面又做成了一个个若干个类似于锯齿一样,为了改进它的开伞的受力情况,所以我们把整体上叫做锯齿形盘缝带伞。

【正文】

火星降落伞除了在伞的样式上进行了全新的设计,在材料的选择上也进行了改进。在神舟飞船、嫦娥五号、返回式卫星等航天器上使用的降落伞选材一般为锦丝绸,这种材料的优点是重量轻、强度大,但面对更加恶劣的火星环境,降落伞在选材上进行了升级。

【同期】航天科技集团五院508所总工程师 回收着陆领域专家 黄伟

火星降落伞,因为它的面积比较大,而且是一次性充气开伞,所以它的其实开伞载荷还是比较大的。所以我们在一些局部的加强环节用到了新的芳纶材料,相比以前它的强度会有所提高。

【正文】

为了提高火星降落伞的强度可靠性,科研人员进行了成千上万次的试验,除了材料升级,加工环节也进行了改进。 【同期】航天科技集团五院508所总工程师 回收着陆领域专家 黄伟

这个地方就伞绳和伞衣连接的环节,以前都是这种缝纫的,后来的产品改进了,没采用这种缝纫,采用这种穿过来以后再插接的方式,减少缝纫环节,提高连接的强度,连接强度很关键,如果这里破坏的话,伞衣服和伞绳就分离开了。

【正文】

黄伟介绍,这次“天问一号”成功落火,充分验证了火星降落伞的可靠性,我国未来的深空探测项目,比如火星取样返回以及未来的行星探测,都将应用这次火星降落伞的技术,同时,为火星降落伞研发的新材料、新工艺、新结构技术,也将推广应用在其他各种用途的降落伞上。

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利用降落伞为航天器着陆来减速是普遍的做法,但是相比于我国之前的航天器,“天问一号”面临着更复杂恶劣的环境,这就对降落伞提出了更高的要求。火星降落伞和别的降落伞有什么不同之处呢?

航天科技集团五院508所总工程师 回收着陆领域专家 黄伟: 我们叫锯齿形盘缝带伞,对我们中国航天来讲是一个全新的伞。如果展开的话,平铺的开的话就有点像个大圆盘。这个圆盘下面是一个空的,是一个像缝隙一样。中间是有一圈缝,下面又是一圈这种密实的织物了,这有点像带子,就一圈带相对比较窄,所以我们就叫盘缝带。由于把带下面做成了一个个若干个类似于锯齿一样,为了改进它的开伞的受力情况,所以我们把整体上叫做锯齿形盘缝带伞。

火星降落伞除了在伞的样式上进行了全新的设计,在材料的选择上也进行了改进。在神舟飞船、嫦娥五号、返回式卫星等航天器上使用的降落伞选材一般为锦丝绸。这种材料的优点是重量轻、强度大,但面对更加恶劣的火星环境,降落伞在选材上进行了升级。

航天科技集团五院508所总工程师 回收着陆领域专家 黄伟: 火星降落伞,因为它的面积比较大,而且是一次性充气开伞,所以它的开伞载荷还是比较大的。所以我们在一些局部的加强环节用到了新的芳纶材料,相比以前它的强度会有所提高。

为了提高火星降落伞的强度可靠性,科研人员进行了成千上万次的试验,除了材料升级,加工环节也进行了改进。

航天科技集团五院508所总工程师 回收着陆领域专家 黄伟: 这个地方就伞绳和伞衣连接的环节,以前都是这种缝纫的,后来的产品改进了,没采用缝纫,采用这种穿过来以后再插接的方式,减少缝纫环节,提高连接的强度。连接强度很关键,如果这里破坏的话,伞衣服和伞绳就分离开了。

黄伟介绍,这次“天问一号”成功落火,充分验证了火星降落伞的可靠性。我国未来的深空探测项目,比如火星取样返回以及未来的行星探测,都将应用这次火星降落伞的技术。同时,为火星降落伞研发的新材料、新工艺、新结构技术,也将推广应用在其他各种用途的降落伞上。

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