神舟飛船安全返航離不開五大法寶

11月18日，在太空生活了33天的航天員景海鵬、陳冬，乘坐著神舟十一號飛船返回艙安全“回家”。宇航員們能安全回家，離不開中國航天科技集團公司五院508所的5大“法寶”。

降落傘面積相當于3個籃球場

降落傘系統(tǒng)是飛船返回階段的重要氣動力減速裝置，它可以將進入大氣層的飛船返回艙從高鐵速度降到普通人慢跑的速度。該系統(tǒng)由7000多個零部件組成，是目前我國航天器回收降落傘中結(jié)構(gòu)最龐大、最復雜的系統(tǒng)。其中主傘面積達1200平方米，相當于3個籃球場。

考慮到航天員的安全舒適，載人飛船降落傘系統(tǒng)不僅對產(chǎn)品可靠性要求極高，同時對開傘動載、穩(wěn)定性、下降速度等性能指標有著嚴格要求，降落傘的體積和重量也有嚴格限制。

多年來，該系統(tǒng)在構(gòu)成、結(jié)構(gòu)、材料等方面有過多次改進，尤其是從神舟八號飛船開始，增加了傘衣保護布和牽頂傘，降落傘整體工作可靠性得到進一步提高，同時也成為國內(nèi)開傘程序控制、加工和包裝工藝最難的降落傘。

緩沖技術(shù)讓返回艙“軟著陸”

盡管有降落傘減速，但飛船如果硬碰硬地落地，仍會給航天員帶來巨大沖擊。為此，508所采用著陸緩沖技術(shù)，讓返回艙實現(xiàn)“軟著陸”。該技術(shù)憑借γ高度控制裝置，能準確探測返回艙與地面的距離，并在返回艙落地前適時啟動反推發(fā)動機點火，幫助它“緊急剎車”，將落地速度控制在安全范圍內(nèi)。

智能控制保證回收一氣呵成

俗話說“開弓沒有回頭箭”，飛船回收也是如此，回收程序一旦啟動，就沒有“可逆”的余地。要保證回收過程一氣呵成，全靠回收分系統(tǒng)的智能控制功能。

回收分系統(tǒng)具有自行進行故障檢測和判斷并自動進行主、備降落傘切換的功能。由軟硬件組成的回收控制裝置，可以不用地面臺站和航天員干預，自主判斷返回艙所處的返回狀態(tài)，自動選擇不同的程序，發(fā)出回收著陸指令。同時，它還以機械鐘表控制作為冷備份進行保駕，重要控制部件采用冗余設(shè)計，從而提高回收著陸程序控制的可靠性。

508所還設(shè)計了正常返回、低空救生、中空救生等多種故障情況下的回收工作程序，提高了對飛船不同返回狀態(tài)的適應性。自神舟九號起，飛船回收著陸系統(tǒng)在程序脫傘模式的基礎(chǔ)上增加了航天員手動脫傘模式，可有效避免著陸場環(huán)境對飛船及航天員的威脅。

虛實結(jié)合的驗證方法

為充分考核載人飛船回收著陸系統(tǒng)的安全，508所對回收著陸分系統(tǒng)進行了空投試驗、火箭撬試驗、地面彈蓋試驗、高塔投放以及風洞、環(huán)境、仿真等大量地面試驗和計算。據(jù)統(tǒng)計，1995～2016年，神舟飛船回收著陸分系統(tǒng)共進行了118架次的空投試驗。

508所研制了一套針對載人飛船回收著陸系統(tǒng)的半實物仿真平臺。在該平臺上進行的半實物仿真試驗，可與全數(shù)值仿真試驗、空投試驗進行互相印證和對比，形成了一系列完整的針對載人飛船回收著陸系統(tǒng)的試驗技術(shù)。

“嚴慎細實”交付“放心傘”

飛船回收著陸分系統(tǒng)的研制過程，充分體現(xiàn)出了航天人“嚴慎細實”的工作作風。在降落傘加工、檢驗及包裝等研制環(huán)節(jié)中，508所明確了38個關(guān)鍵件、26個關(guān)鍵工序，均提出了量化控制和檢驗要求。

降落傘的包傘過程，在一定程度上決定著降落傘工作性能和飛行試驗的成敗。508所設(shè)置了15個關(guān)鍵工藝，對收口繩長度、切割器固定、封包繩長度等均提出了量化要求。

航天英雄楊利偉看到降落傘研制、加工和交付的全部流程后說：“有這樣的傘，有這樣的團隊，心里就踏實了?！?/p>

吳世通 楊艷 付毅飛