神舟十一號回家的背后故事

在中國自主研制的新一代系統(tǒng)的支撐下，神舟十一號一旦失控，航天員只需要操作幾個按鈕就可以保持正常姿態(tài)平安回家。而自主研制的γ高度控制裝置，為返回艙落地前“穩(wěn)、準(zhǔn)、好”的剎車提供了有力保障。

北京時間11月18日13時59分，神舟十一號飛船返回艙在內(nèi)蒙古中部成功著陸。圖為航天員景海鵬向大家敬禮

11月18日13時59分，神舟十一號飛船返回艙在內(nèi)蒙古中部預(yù)定區(qū)域成功著陸，執(zhí)行飛行任務(wù)的航天員景海鵬、陳冬身體狀態(tài)良好，天宮二號與神舟十一號載人飛行任務(wù)取得圓滿成功。在神舟十一號順利回家的背后，有哪些看不見的力量在默默支撐？

一項始于1958年的探索

中國航天科技集團(tuán)五院508所自1958年起，一直進(jìn)行航天器回收著陸技術(shù)的研究，承擔(dān)我國各類航天器的回收著陸重任，是保障神舟十一號順利回家的重要力量。

1999年11月20日，神舟一號無人試驗飛船發(fā)射，次日成功降落在著陸場。神舟五號于2003年10月15日發(fā)射升空，次日返回艙載著我國首位航天員楊利偉安全著陸，圓了中華民族的飛天夢想。2013年6月，神舟十號飛船返回艙載著3名航天員成功著陸，為我國載人天地往返運(yùn)輸系統(tǒng)首次應(yīng)用性飛行畫上了圓滿句號。2016年6月26日，多用途飛船返回艙安全著陸，實現(xiàn)了我國載人航天工程空間實驗室階段首次飛行任務(wù)。

2014年，嫦娥五號飛行試驗器在完成近80萬公里的繞月旅行后，以接近第二宇宙速度進(jìn)入大氣層，并采用半彈道跳躍的方式再入返回地球家園。這是我國首次航天器深空飛行后進(jìn)行回收著陸，標(biāo)志著航天器回收技術(shù)達(dá)到了能夠滿足深空探測返回的水平，是我國航天器回收技術(shù)發(fā)展的重要里程碑。目前，508所已經(jīng)成功完成了大型群傘技術(shù)的驗證和超音速穩(wěn)定減速傘技術(shù)驗證，為我國載人航天的創(chuàng)新發(fā)展提供了重要參考。

多項安返神器顯神功

從距離地球393公里的深空返回，返回艙要經(jīng)受長時間的低溫考驗，之后進(jìn)入大氣層，又因與大氣的劇烈摩擦，表面溫度會急劇上升，最高可以達(dá)到1500多攝氏度。為讓航天員和艙內(nèi)設(shè)施經(jīng)受得起這“冰火兩重天”的挑戰(zhàn)，五院總體部為神舟十一號返回艙武裝上了“多層防護(hù)衣”這一利器。防護(hù)衣的里層是厚厚的劃分成網(wǎng)格狀的防燒蝕材料，防護(hù)衣外表面噴涂了特殊設(shè)計的有機(jī)熱控涂層，在大大提高外熱流吸收能力的同時，還能有效降低紅外輻射能力。此外，在防護(hù)衣內(nèi)部，五院技術(shù)人員還通過增加艙壁加熱回路、優(yōu)化風(fēng)機(jī)管道布局、增加設(shè)備單獨隔熱層等措施，增添了新保險。通過多重保護(hù)，科研人員確保了返回艙溫度始終維持在30攝氏度以內(nèi)這一適宜的溫度。

同時，五院西安分院研制的儀表控制器應(yīng)用軟件顯著提升了飛船自主運(yùn)行的能力，確保飛船可以在地面指揮系統(tǒng)無法提供支撐的緊急關(guān)頭，自主進(jìn)行應(yīng)急返回，并通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算落點的控制參數(shù)，輔助航天員確定落點的優(yōu)選方案。

在五院502所自主研制的新一代系統(tǒng)芯片和實時星載計算機(jī)操作系統(tǒng)支撐下，神舟十一號返回的制導(dǎo)與控制性能將更為優(yōu)異：在落地精度上有了大幅提高，優(yōu)化的軌道方案將減輕失重下高負(fù)荷對航天員的壓力；并使得飛船具備了“半自動控制模式”這一獨特本領(lǐng)，在航天器姿態(tài)失控時，航天員只需要操作幾個按鈕就可以建立正常姿態(tài)，為安全回家再上一道保險。

降落傘和緩沖發(fā)動機(jī)是保障航天員安全返回的重要防護(hù)網(wǎng)。γ光子測距技術(shù)是決定緩沖發(fā)動機(jī)“精準(zhǔn)剎車”的關(guān)鍵，508所研制出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的γ高度控制裝置，為神舟十一號返回艙落地前“穩(wěn)、準(zhǔn)、好”的剎車提供了有力保障。

把“3個籃球場”裝進(jìn)“冰箱”

神舟十一號飛船降落傘裝置保證返回艙的穩(wěn)降姿態(tài)。其中，主傘面積約1200平方米，全部展開后可以覆蓋3個籃球場。主傘雖然塊頭大，收攏后裝進(jìn)傘包內(nèi)的體積還不到200升，可以塞進(jìn)普通的家用冰箱。然而，這種“塞”需要一項高技術(shù)含量的工作——包傘。

五院508所相關(guān)技術(shù)人員介紹，整個包傘流程有幾十道工序，其中最關(guān)鍵的就是梳理傘繩、裝填傘衣、封包等環(huán)節(jié)。首先，傘繩采用特殊材料制成，表面光滑，本身就不容易打結(jié)。其次，工作人員會用一種叫梳繩夾的工具，將傘繩按照編號順序依次排列進(jìn)梳繩夾內(nèi)。工作人員手持每12根一組的梳繩夾，從頭理到尾。梳理之后的傘繩就可以整齊有序地排列在傘包內(nèi)。

當(dāng)然，除了靠人的雙手，還需要來自壓力包傘機(jī)重達(dá)15噸的壓力，將傘衣、傘繩和連接吊帶等部件壓進(jìn)傘包內(nèi)。

整個封包過程持續(xù)十幾分鐘，強(qiáng)度不亞于在健身房鍛煉兩個小時。

從200升的傘包到空中1200平方米的巨型降落傘，其展開過程也就幾十秒。但這短短幾十秒背后，卻是包傘人員數(shù)天的包裝、加工人員數(shù)月的縫制、設(shè)計人員數(shù)年的計算與試驗。

（《經(jīng)濟(jì)日報》2016.11.22）