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为什么神舟号飞船的主伞面积需要1200平方米?
国务院新闻办公室门户网站 www.scio.gov.cn | 发布:2011-11-03 | 来源:人民网 | 作者:
神舟号飞船返回过程中,最引人注目的场景,是一顶色彩鲜艳的巨型降落伞携带着返回舱飘飘悠悠地从天而降。降落伞一打开,就意味着飞行任务获得了成功。1200平方米的主伞,若在地面平铺开来,大约可覆盖3个篮球场。降落伞全部拉直,总长度超过足球场的长度。谁能想到,如此之大的降落伞,包装后的体积还不到0.18立方米呢!为什么神舟号飞船的主伞要用1 200平方米?这主要取决于返回舱的回收质量和下降速度等因素。主伞伞衣面积A可按下式来确定A=2m0 /(ρΗv2 CDo)式中 m0——返回舱质量;
ρΗ——着陆场地面大气密度;
v——返回舱临近地面时的下降速度;
CDo——伞衣阻力系数。由上式可以看出,伞衣面积与回收质量成正比。神舟号飞船返回舱的质量是按3000千克设计的,所以对伞衣面积需求很大。大气密度和伞衣阻力系数是可知的,而且变化范围很小。下降速度的平方与伞衣面积成反比关系,即下降速度愈小,需要伞衣面积愈大。为保证航天员安全着陆,载人飞船要求下降速度尽可能低,例如,我国返回式卫星要求着陆速度小于13.3米/秒;而神舟号飞船要求主伞临近着陆时下降速度小于8米/秒。为稳妥可靠,设计人员实际是按小于7.5米/秒设计的。各相关参数确定后,伞衣面积就不难计算了。此外,设计人员预计将来返回舱的质量可能有所增加,为适应将来发展的需要,特意将伞衣面积设计得稍大一些,以便在回收质量方面留有适度的发展空间。因此,最终将主伞伞衣面积设计为1 200平方米。图2为降落伞设计人员检查主伞伞衣质量。(摘自《中国载人航天科普丛书·巡天神舟》)
责任编辑:潘颖秋