神舟六号飞船返回舱着陆是靠一具巨大的降落伞减速的.这个伞就被誉为航天员的 “保护伞”.神舟飞船上的降落伞是世界上正在使用的降落伞中最大的一种.
当飞船启动返回程序,3吨重的返回舱下降到距地面15公里时,它所受到的气动阻力近似于它所受的重力,下降速度由超音速减到亚音速,并稳定在200米/秒左右,这时再减速就要靠降落伞了. 在同等载荷情况下,伞的面积越大,减速效果越好.神舟飞船的降落伞足有1200平方米,比前苏联、俄罗斯“联盟”号飞船的伞还大200平方米.从伞顶拎起,伞衣有20多米长,加上46．2米的伞绳和几米长的吊带,一副降落伞约70米长.如此大的伞,想在室内展开很难找到这么大的房间.为了验证这具降落伞的性能,在神舟五号先后做了72架次的空投开伞试验的基础上,神舟六号飞船专门组织了空投试验,系统考核了改进后伞的性能.
降落伞的缝制很特别,远看它是一块整布,近看它是由1900多块小布像鱼鳞一样链接而成,布与布之间留有缝隙,这种伞学名叫做“环帆伞”,开伞可靠性高,下降时的稳定性好.伞是用特殊的纺织材料做成的,它薄如蝉翼,但却非常结实,你就是使尽全身力气也无法把它撕破.更奇特的是,做伞的布料经过防灼处理,做伞筋用的布带可以耐住100℃以上的高温而不会被烧焦.整个伞铺在地上有小半个足球场大小,可叠起来却只有一个提包大,重量仅仅90多千克,如果用普通航空降落伞的材料来做这么大的伞的话,体积和重量都会增加1倍.缝制降落伞的活也不容易,布片裁好后,考虑到针脚的一致性,有的活只能一个人连续干,无法几个人同时干,一名缝纫女工一年也只能干出一副伞.
这顶大伞是不能一下子全部打开的,否则伞会被气流冲破,返回舱也会随之被摔烂.科学家为开伞设计了一套程序,先是弹开伞舱盖打开一个引导伞,由引导伞牵引出减速伞,经减速伞减速,返回舱的下降速度可由180米/秒左右减至80米/秒,减速伞工作16秒钟后,与返回舱分离,同时拉出主伞.主伞先开一个小口,慢慢地全部撑开,这时返回舱的下降速度逐渐由80米/秒减到40米/秒,再减至8～10米/秒.但是,即便是这样的速度,航天员落地也会被墩个半死,怎么办?科学家在返回舱底部安装了一台γ高度仪和4台缓冲发动机,当飞船距地面10米高时,舱内的指示灯亮了,提醒航天员“即将着陆”,距地面1米高时,γ高度仪发出信号,“指挥”缓冲发动机点火,给飞船一个向上抬的力,飞船的落地速度便减到了1～2米/秒,航天员便可以安然无恙着陆了.因此说它是飞船软着陆的保护神也一点不为过.
飞船落地后并非万事大吉,诺大的降落伞被风吹鼓,就像一头牛劲十足的大气球,它可以拖着返回舱顺风滚动七八公里,被束缚在座位上的航天员会很遭罪.“卸磨杀驴”的话听过吧,这事真应验到降落伞上了.在返回舱落地的一刹那间,返回舱上的切割器会“咔喳”一下切断伞绳吊带,使1200平方米的降落伞与返回舱“一刀两断”,让降落伞独自飘落,保证返回舱不被伞拖走.神舟五号上天前成功回收的无人飞船,其落地的姿态都比较完美,降落伞飘落的地方距离返回舱都不远.这证明,降落伞脱伞系统工作正常可靠.
中国航天人工作是很细致的,为了预防万一情况,每次飞船回收队照例要配备2名大刀手,他们的武器是一把一尺多长的锋利大刀,任务是如果伞绳没有被自动切断,大刀手就要操刀应急处理,一刀砍断伞绳,他们的作用不可小视.可是几次准备的大刀手屡屡“待岗”,一次也没有派上用场,因为72次的降落伞空投试验,使设计人员对技术的认知烂熟于心,对火候的掌握恰到好处,功夫决不会亏待有心人.所以,每次组织回收队时,大刀手必定身兼其他岗位,免得落个“下岗”待遇.
飞船的降落伞事关航天员的生命,在研制当中作过上百次试验.试验是用伊尔76飞机在大西北茫茫戈壁滩上进行的.在飞机里装上一个模拟返回舱,当飞到飞船应当打开降落伞的11公里的高度,把模拟返回舱推下去,看看返回舱上的伞舱盖能不能弹开,降落伞开伞的程序正常不正常,伞衣、伞绳结实不结实.试验有多种模式,有正常模式,也有故障模式.比如,要试验伞绳的“功夫”究竟有多大,断了多少根还能拉得动返回舱.还要试验万一主伞出现故障打不开,备份伞自动开伞的情况.飞船上的降落伞有主伞和备份伞两套,主伞1200平方米,备份伞760平方米,分别装在两个伞舱里.主伞如果不能正常工作,就会被切断抛掉,以免与随后打开的备份伞缠在一起,谁都无法工作.备份伞虽然小一点,但是仍然能够保证航天员的安全.
装降落伞的伞舱在航天员头部的上方,与内舱隔离,这个伞舱设计得非常巧妙,它有一种特殊的排水功能.降落伞打开后,伞舱就空了,像一个向外敞口的大洞,万一返回舱落到水里,水就会涌进伞舱里,使返回舱沉没.设计师在伞舱底部装了一个气囊,返回舱溅落水里气囊就会自动充气,膨胀成一个体积为150升的大气包,不仅能把水挤出伞舱,还能24小时充当浮筏,让返回舱漂浮起来.
返回舱落地后,“接头信号”就会立即发出.信号有两种,一种是闪光灯,一种是染色剂.闪光灯以每分钟闪动55下的频率发出白色的闪亮,可以连续闪光25小时,为夜间提供返回舱的位置信息；染色剂由荧光素纳盐构成,返回舱落水后,1千克染色剂溶于水中,在返回舱周围可形成一大片绿色荧光区,白天易于飞机的搜索.
正因为降落伞系统对航天员的生命关系极大,所以它的可靠性格外引人注目.设计师在设计中既考虑了正常工作模式,也考虑了故障工作模式.比如,当减速伞脱伞6秒钟,仍然没有拉出主伞,或者主伞虽然工作但大面积破损,那么备份伞系统就会自动启动.