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试验船返回亲历记

2020-06-22王朋

太空探索 2020年6期
关键词:返回舱落点飞船

文/王朋

新一代载人飞船是面向我国载人星际探测、空间站运营等需求而论证的天地往返运输飞行器,具备高安全、高可靠、模块化、多任务、可重复使用等特点,可增加乘员人数和提高运货能力。

5 月5 日18 时,长征五号B 运载火箭首发火箭发射成功,将新一代载人飞船试验船(简称试验船)送入太空。随后,船箭分离,试验船进入近地点近170 公里、远地点近400 公里的椭圆轨道。试验船独立飞行期间,进行7 次自主轨控,逐步进入330 公里×8000 公里大椭圆轨道。制动前,北京中心根据着陆场风场预报,计算并注入返回控制参数。

集结等待

5 月8 日上午11 时,飞船处于第31 圈,在南大西洋向8000 公里高的远地点“爬升”着。

此时,我们到达搜索部队集结点。

集结点东南方向,停着四架直升机。第一、二架是搜索机,第三、四架是通信机和指挥机,安装有243 信标接收机、光学吊舱、超短波电台、卫通天线等。

集结点西南方向,排列着两列特种车辆。前列有猛士越野车、“动中通”等,车上装着243 信标接收机、超短波电台、移动卫通天线等。后列有特种车、吊车、拖运车、抢修车、救援车、牵引车等。

其中,有辆车极其特殊,长16 米,由两节组成,前节像装甲车,随车吊机,宽履带占车宽约76%;后节是拖车,可运货物,前后用铰接机构连接,这就是“蟒式”拖吊车,4 米宽沟抬脚便迈,1.5 米台阶碾压跨过,碗粗树木撞倒通过,急弯蛇形滑过,见水过水,见沙漠拱沙漠。

▲ M-171E 直升机

制动返回

中继卫星一直监视着试验船,任务测控站相继捕获跟踪试验船。试验船调姿180 度,将船尾冲着运行前方,建立好返回制动姿态。

12 时后,试验船飞至南美乌拉圭东部南大西洋上空。突然,飞船尾部喷出两个巨大火焰,两台发动机同时点火,拼命阻挡着高速飞行的飞船。

制动点恰是轨道远地点,从此处返回,就是让飞船站在最高处朝下扎,有点像高山滑雪,从顶峰朝下俯冲,山顶越高,滑到山底的速度越快,快到接近从月球返回地球时的速度。

试验船滑过非洲大陆中部,高度在下降,速度在增加。

测量数据传至北京中心,计算预报落点,结果迅速传至东风着陆场指挥部。

空地联动

近13 时,着陆场指挥部命令4 架M-171E 直升机起飞,奔赴待命空域。

4 架直升机布在一个矩形框的4 个角上,形成一个“口袋”,口袋中心是预着陆点。此框位于东风发射场正东偏北,北边是历史古迹——“黑城”,东边是巴丹吉林沙漠,南边是硬戈壁,西边是弱水河。框内东南部是硬戈壁,占30%;而西北部是软戈壁、沙疙瘩地、红柳林地和半沼泽盐碱地,占70%。前者路好走,直升机可降落,后者路难行,直升机不易降落。

运八- C 运输机布在框的南侧。

地面车辆,大小几十辆,分成6个小组,分别布在框四周不同位置。

至此,空中、地面搜索力量布置完毕,等待着见识过太空的“游子”。

捕获目标

“发现目标!”

喀什站捕获了还在国外上空的试验船。2 分钟后,和田站也发现了目标。1 分半后,新疆某雷达站也跟踪上了目标。

试验船在地球吸引下,越飞越快,越过红海,穿过沙特阿拉伯,掠过波斯湾,跨过伊朗,向祖国靠近着。

试验船降至约430 公里高度,俯仰调姿-90 度,服务舱冲天,返回舱对地,两者分离。服务舱飘了出去,渐渐离开亲人,恋恋不舍。返回舱建立配平攻角姿态,跨进中国边境,从喀什与和田中间俯冲进来,投入祖国怀抱。

“发现目标!”

“发现目标!”

位于甘肃的两部雷达相继捕获跟踪返回舱。欢迎队伍在壮大。

▲ 运八-C 运输机

▲ 三具主伞为返回舱减速

返回舱跨过塔克拉玛干沙漠,在塔里木盆地东北角上空,急速下降至120 公里高度,钻入大气层。返回舱在高速下降,大气在拼命阻挡,返回舱大底在与大气激烈摩擦,产生巨大热量,耐受的热流比神舟飞船大两到三倍,温度接近3000 度。摩擦产生等离子体,瞬间甩向后方,像羽毛球的羽毛,形成一个“等离子鞘”屏障,把返回舱围起来,内电波射不出,外电波进不去,形成“黑障”。返回舱一旦进入黑障,S 波段应答式跟踪立刻失效。果然,喀什、和田信号随之消失。

但3 个雷达站继续跟踪。原因是,雷达是靠反射信号跟踪的,“等离子鞘”是很好的反射体。

返回舱采用“预测-校正”升力式控制,即“落点制导”,根据当下位置,不断计算最佳返程路线,像开车,不管从哪出发回家,只要出发点在一定范围内,都会把车开到自家车库。

返回舱与神舟飞船的钟型返回舱不同,采用倒锥型钝头体气动外形,空气升阻比更大。返回舱靠调姿变换升力方向,使返回舱智能地朝左、朝右飘,这样,返回航程变长,过载变小,同时可以控制纵向和横向误差。返回舱如同一条“火龙”,“蛇行”在塔里木盆地东部上空,跨过车尔臣河,奔向罗布泊。这段艰难的历程,南有阿尔金山脉、北有天山山脉当观众,共同目睹了这一壮烈场面,但返回舱经受的高温对两侧雪山却没有丝毫影响。

服务舱也随之再入大气层,与大气剧烈摩擦,不久解体,消失殆尽,如同流星,拖着尾巴,燃烧着自己,照亮着前方的返回舱,照亮着兄弟回家的路。

约一分钟,返回舱便从120 公里下降至50 公里高度,速度大幅降低,摩擦已不剧烈,等离子鞘消失,“黑障”结束,返回舱从罗布泊上空大气层里钻了出来,S 波段信号发射出来。

“发现目标!”

东风发射场S 站收到信号。北京中心计算预报落点。

直升机收到预报落点,我看了眼,“哎,这不就是瞄准点附近吗?”

▲ 从空中俯视着陆现场

辽阔大地,平坦如镜,一眼望去,看穿百里。戈壁不时升起一股小“龙卷风”,轻柔型的,扭动着身姿,螺旋上升,像在风中跳舞,更像在欢迎天外来客。

返回舱在约20 公里高度结束升力控制。

返回舱降落至海拔8 公里高度,回收程序启动。

一声巨响,一块防热舱盖弹了出去,露出两个圆筒。两个圆筒射出两具减速伞,风钻进伞中,伞由细变粗,完全张满。

“嘭”,一声巨响,6 公里高度,舱体下部主伞舱盖弹开,顺势拉出3 具主伞。主伞拉出后,主伞舱盖和主伞之间的连接绳断掉,减速伞带着主伞舱盖飘走了。

每具主伞开始时先处于“收口状”,束缚绳束缚着主伞,以免风在短时间内进入伞内太多,把伞撑破。风阻渐渐增大,等风灌入到一定程度时,切伞器切断束缚绳。

瞬间,风拼命朝伞肚里灌,伞彻底张开,三具伞加起来的面积比5 个篮球场还大半个。

伞衣红白相间,形成多个同心圆,煞是醒目、漂亮。

3 个伞,各自在各自的象限,互不干扰,相互衬托。

大伞已张开,返回舱像一头凶猛怪兽,被剽悍猎手用勒缰控制住了,下降速度骤降。

“咚”,一声巨响,防热大底分离,像是失控的飞碟,翻滚着,朝地面落去,烧黑一面,没被烧一面,交替着展现给大伞观看,似乎在说:我的作用已完,看你的了。

空中搜索

“归零飞行!”指挥部发出命令。

早已盘旋已久的4 架直升机,立时飞啸着奔向预报落点。

驾驶员顿时高度紧张,眼睛一眨不眨地盯着前方,生怕漏掉了什么。

坐在后舱的搜索队员,眼睛朝窗外扫描着,盼望着获取一些蛛丝马迹。

布在东北角的1 号搜索机离落点较近,机长马林珍朝窗外巡视着,突然发现前方有一条直直的的白烟,像飞机“拉线”,便加大马力,扑了过去。

云出现,白烟不见了。

就在焦急之时,又猛然看到云层中闪出红白伞,下面吊着一个小黑点。

“就是它!”机长驾驶着直升机,冲了过去。

抛大底后,返回舱底部露出6 个缓冲气囊,充气完后呈圆桶状,均匀有序排成一圈,像个圆形大气垫床。

布在西北角的通信机,也在搜索着。光学吊舱在操作手操控下,来回扫描着。

“看到了!”突然,他情不自禁地喊了一声,我赶紧起身,只见屏幕上伞影在晃动。PAD 显示,离舱30.51 公里。这么远都抓到了,好样的!

4 架直升机在扑向一个点,通信机距离最远,西南角指挥机25 公里,东北角1 号机16.8 公里,东南角2 号机14.2 公里。

就在直升机“归零”飞行时,乘伞下降的返回舱却意外“发现”:正下方有辆车,旁边有俩小矮人,一个对天拍照,一个护着天线。奇怪,他们怎么出现在这里?难道事先知道“我”从这降落?

原来,有领导大胆推测,越是中心,越是砸不着,决定派辆越野车,带着摄像机和便携式卫通站,提前埋伏在瞄准点,希望“撞大运”。没想到,就是这种“异想天开”,留下了一段珍贵的镜头,成就了一段难以忘怀的历史。

镜头中,返回舱在3 个伞中间来回慢晃,大伞渐降,返回舱渐大,眼看就落在拍摄者头顶时,一阵风,大伞飘向东侧,滑出100 多米,在一块低洼地,降落了。

6 个气囊瞬间起作用,压扁,软着陆,短时间后,撒气,瘪了下去。舱顺势下沉,但没挨着地,原来大气囊里还有小气囊,撑住了。返回舱稳稳坐在祖国大地之上。

时间定格在13:49。

圆满成功

▲ 空中直升机驾驶员和作者(中间)

一落地,伞绳松弛下来,3 具大伞也软了下来,顺风飘向东方,伞绳再次拉紧时,切伞器切断了伞绳。大伞顺风吹出600 多米,依序倒了下去,第三具伞躺倒后又被风再次吹起,最后看了一眼返回舱,确知其安全时,才依依不舍地躺了下去。

返回舱243MHz、406MHz 信标机天线弹出,发射信号。闪光灯在闪烁着。

四周直升机循的飞了过来。

落地后6 分钟,通信机飞到现场上空。6 分钟,30 公里,体现驾驶员迫切心情。

此时,1 号和2 号搜索机已到,围着返回舱在盘旋。

但见1 号机选择在返回舱南侧降至40 米高,悬停,一名队员顺缰索降,落地后发现地表较硬。机长决定不再索降,直接落地。说时迟,那时快,机头冲着风头,落了下去。2 号机在返回舱北侧降落。只见地面尘土纷纷卷起,升入天空,被风一吹,飘向东方,直升机离地越近,尘埃越浓,远处一看,两个尘埃隧道,看不清直升机,看不见返回舱,尘埃飘远渐淡处,能隐约看见躺在地面的大伞。

场面极其壮观。

平时这种地貌,直升机不降;但实战,陆航驾驶员作风硬朗!

指挥机过来,降落,下人。

搜索队员跑着冲向返回舱。

到达现场,舱体结构完好无损!

测量落点,“哇塞,这么准!”。误差公里级。

地面搜索车队,从四面八方涌了过来。

空中搜索队员和地面分队会合,五院科研人员和基地搜索人员共同处置返回舱。

所有人员站在返回舱前照相,为新一代飞船返回舱回收任务取得圆满成功留念。

大家欢呼,大家跳跃,大家相互拥抱。

有人眼圈红了。

有人哭了。

本文摄影:王朋 宋金泽

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