揭秘神舟十一號飛船返航利器：最後關頭高度判斷

　　11月18日，山西運城航天公園，民眾聚集在一起觀看神舟十一號飛船著陸直播，並為他們的「城市英雄」景海鵬歡呼吶喊。 中新社記者閆鑫 攝

　　終於，在太空生活工作了30天的航天員景海鵬、陳冬安全返回了祖國母親的懷抱。11月18日，乘著紅白相間的巨大傘衣，神舟十一號載人飛船返回艙在四子王旗草原上安全著陸，這是神舟飛船回收著陸系統的第11次出發，創下回收系統最長在軌紀錄後，安全返回。

　　正如公眾從電視畫面里看到的那樣，神舟十一號返回時，引導傘、減速傘、主傘相繼打開，著陸反推發動機點火工作，返回艙著陸。這些動作只有一個目的，即讓飛船返回艙溫柔地擁入地球母親懷抱，減輕著陸衝擊對航天員健康以及航天器的損害。

　　這並不容易，回收著陸是載人航天活動的最後步驟，也是決定航天員能否安全回家的最後一棒。中國青年報·中青在線記者採訪相關專家，揭秘護航神舟十一號飛船安全返回的三大利器。

　　發現：一雙「注視」飛船的眼睛

　　隨著神舟十一號在四子王旗預定區域順利著陸，LM－313雷達(代號「回收一號」)的回收跟蹤測量任務也宣告結束。

　　「回收一號」雷達用于飛船返回段測量，從載人飛船突破大氣層奔向地面的那刻起，「回收一號」就密切「注視」著它，搜索返迴路徑，捕捉目標，告訴地面等待的人們，神舟十一號回家了。

　　這部由航天科工集團二院23所研製的雷達，是我國第一部精密跟蹤相控陣測量雷達。早在1999年8月，它就被布置在白雲鄂博場區前置雷達站，同年11月21日，完成了對「神舟一號」的回收段跟蹤測量任務。

　　至今，「回收一號」已連續11次執行「神舟」飛船回收任務和「和平號」空間站返回測量任務，均圓滿完成任務。它還接過「嫦娥」回家，在載人航天工程中，可謂是個「老司機」。

　　「回收一號」的項目總師向記者透露，尤其是在執行神舟二號任務時，在主著陸場只有「回收一號」跟蹤飛船返回的情況下，正是靠它的數據找到飛船，立下了大功。

　　11月18日中午，神舟十一號載人飛船的著陸回收任務開始了，「回收一號」靜靜地立在回收場里，目光如炬。

　　當返回器距地面一定公里時，雷達屏幕上開始出現捕獲範圍內的第一點。「回收一號」的項目總師說，隨著指控大廳工作人員報出「回收一號」發現目標，所有人為之振奮。此後的時間，回波捕獲持續、穩定，直到神舟飛船安全著陸。

　　連接：讓返回艙自由地飛向著陸場

　　在神舟十一號飛船上，有一個被稱作「連接分離機構」的零件，從外面幾乎看不到，它小得如茶杯大小，隱匿於各個艙段之間，是一個不折不扣的幕後英雄。

　　連接分離機構，說白了就是3把鎖，在軌道艙和返回艙之間的，是一號鎖，主要是航天員順利返回地球的第一道安全保障。在返回艙和推進艙之間的，是二號鎖，用來保證返回艙進入大氣層後在預定時間預定地點著陸的首要設備。而在飛船著陸前，則輪到拋底鎖上場，拋底鎖的動作，關係到防熱大底能否按時拋掉，是返回時保障航天員生命安全的重要程序。

　　也因此，連接分離機構被形象地比作神舟飛船的臂膀，可以有力地連接起了飛船的三艙，同時又按照飛船工作的階段性要求，毫秒不差地將各個艙段分開。

　　這一系統由航天科工集團三院111廠研製，別看就這3道「鎖」，做起來卻並不容易。

　　要知道，在火箭上升時，這3把「鎖」要承受重達數噸的載荷，保證艙間緊密連接。用航天科工集團三院111廠連接分離機構項目負責人的話說，飛船在飛行過程中並不能保證一帆風順，有時可能會遇到空中的橫向氣流，會受到轉彎彎矩的影響，這就必須保證在發射和運行段，實現絕對剛性連接，克服各種各樣的外力，不允許出現任何鬆動，否則會產生飛船空中解體或地面解體的後果。

　　接下來是對接時的考驗，當飛船臨近「天宮二號」以及實施交會對接過程中，連接更需要保證牢固，不受外力影響。當交會對接完成，飛船準備返回時，一號鎖就要準確地打開，推掉軌道艙，讓推進艙和返回艙組合體踏上回家之路。

　　當推進艙助推返回艙重返大氣層內，在預定時間抵達預定軌跡時，二號鎖就要毫不猶豫地打開，推掉推進艙，讓返回艙自由地飛向著陸場。

　　最後的時刻來了。當返回艙接近著陸場時，艙底端用於防禦吸收大氣層摩擦熱量的防熱大底已結束使命，由拋底鎖執行拋底任務。111廠的項目負責人表示，將大底拋掉，裡面疊放的降落傘才能順利打開，進而帶著返回艙安全返回地面。

　　剎車：最後關頭的高度判斷

　　在神舟十一號載人飛船減速降落的最後一刻，一片耀眼的光焰，閃現在電視畫面中。很多人會為此心頭一緊：「這麼大的衝擊力，都冒火光了？」

　　事實上，這道「光」正是安全的信號，是神舟十一號返回艙反推發動機啟動的標誌。在飛船著陸前的最後關頭，由航天科工集團三院35所研製的γ高度控制裝置，探測出返回艙距地面的高度，啟動反推發動機，「緊急剎車」，將下降速度減小到安全速度。

　　經過與空氣的「軟」摩擦之後，神舟飛船返回艙進入著陸緩衝環節，原本，這最後一步是硬碰硬的撞擊，但γ高度控制裝置的負責人王征告訴記者，該裝置能夠讓飛船在著陸瞬間，判斷飛船的高度，從而實施「剎車」，具體來看其過程——

　　在返回艙降至離地面約幾千米高度時，主傘打開，γ高度控制裝置開始加電工作。

　　在距離地面數米高度時，γ高度控制裝置給出預指令信號，提示航天員即將著陸。

　　在返回艙接近地面時，γ高度控制裝置給出點火指令，控制反推發動機點火，至此，該裝置的使命完成了。

　　γ高度控制裝置，被稱作神舟飛船飛行任務的最後環節，是飛船的關鍵設備。然而，在神舟八號任務之前，我國在這方面一直是使用國外產品。

　　那時，國內採用γ放射源實現高度控制缺少相關研究。航天科工集團三院35所項目組在成立之初，只有行政指揮加3個老師傅和兩個年輕人，算得上是該所規模最小的隊伍。

　　時任所長助理的劉波，擔任了γ高度控制裝置項目行政指揮，他說，當時的情況不比現在，誰也不知道我們的產品最後能不能上飛船，可謂「前路不明」。

　　日復一日的等待與付出終於得到了回應，35所γ高度控制裝置在綜合空投試驗中，用成績證明了自己，終於成為神舟七號備份產品。那一年，王征成了γ高度控制裝置的主任設計師，即該項目第三代主任設計師。

　　2011年11月，國產的γ高度控制裝置成功應用於神舟飛船。王征認為自己是幸運的，雖然有太多的難關要克服，但給予自己施展抱負的機會和支持，讓自己懂得了國家的航天事業是如何鑄就的，懂得了什麼是「國家利益高於一切」，更懂得了什麼是傳承。

　　如今這次任務，是這個國產的γ高度控制裝置第4次參加神舟飛船航天飛行，正是這件小部件，為航天員點亮回家最後的這段路。航天人經歷了10餘年的艱難拼搏，經歷過不斷的跌倒、質疑、又爬起來前行的歷煉，「把國產的裝置送上天」的夢終於圓了。

　　中國青年報·中青在線記者 邱晨輝

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