尼莫

近日，美国国家航空航天局在亚利桑那州的训练场利用一架运输机，成功进行了第7次猎座载人飞船的伞降系统试验，目的是测试降落伞能否正常打开，以便为该飞船在2020年搭乘太空发射系统重型运载火箭进行首次发射打下基础。

说起载人飞船降落伞，不仅美国的载人飞船需要，包括俄罗斯和中国的载人飞船同样需要，降落伞系统是载人飞船当之无愧的保护神。那么，载人飞船的降落伞有何特点？它又是如何打开工作的呢？

安全返回的关键

关于载人飞船返回地面的障碍，大家首先会想到高空摩擦带来的高温考验，因此需要研制热盾保护飞船。但是，降落伞系统同样是载人飞船返回舱安全返回地球的关键装置。返回舱闯过热障难关，继续下降到距离地面10千米高度时，虽然这时的速度已经在大气阻力作用下大大降低，但仍达到200米/秒左右 ，这就需要降落伞来完成最后减速。

如果返回舱没有安装降落伞，带来的后果不堪设想。例如，1986年美国“挑战者号”航天飞机在空中爆炸后，虽然乘员舱保持完整，航天员也还活着，但乘员舱在下降过程中高速撞击海平面解体，造成航天员全部遇难。

降落伞是载人飞船返回时重要的减速装置，它不仅可以降低返回舱的下降速度，还能保证返回舱下降姿态稳定。通俗地讲，降落伞的目的就是在中低空打开后，将返回舱比高铁还快的速度减至到普通人慢跑的速度，让航天员安全着陆回家。

独特的设计方式

载人飞船返回舱用的降落伞外形和人们日常用的雨伞相似，都是利用气动阻力减速，二者主要的区别在于返回舱降落伞系统更复杂，伞衣和伞绳使用的材料都是经过了精挑细选，不仅举重若轻，且更安全可靠。

另外，降落伞面积越大，减速效果越好。别看返回舱用的降落伞大，可它重量还不到100千克。降落伞的伞绳同样结实，每根伞绳的直径只有几毫米，却能承受数十千克的拉力。返回舱的降落伞不仅要轻薄兼顾，还要经过特殊的耐热处理，可以承受400摄氏度的高温，防止返回舱与大气层摩擦产生的热量烧坏降落伞。如果仔细看，降落伞顶部中心还有一个孔洞。科研人员在降落伞中央加上了孔口设计，让空气从下到上有一个通路，降落伞就会平稳下降。

同时，返回舱携带的降落伞不能一次打开，否则空气阻力会撕破降落伞。为了降低开伞时造成的冲击，返回舱的降落伞不仅使用了引导伞和减速伞，还让降落伞按照预定设计逐级打开，通过延长充气展开时间来减少开伞冲击。此外，虽然降落伞主伞看上去是一整块，但近距离看却是由1000多条小伞布拼接而成，构成一个个同心圆环，相邻每环伞衣之间留有宽度不同的缝隙，空气可以从这里流过，从而减少阻力。

多把伞需诊次打开

说了那么多，返回舱返回时，它的降落伞到底怎么使用呢？以俄罗斯的“联盟号”载人飞船为例，返回舱以超高声速再入大气层后，摩擦产生高温并形成黑障，大约20分钟后飞出黑障区，在下降到距离地面12千米高度时，速度降低到240米/秒。

随着返回舱高度进一步下降，就轮到降落伞大显身手了。虽然“联盟号”飞船返回舱的主伞面积高达1000平方米，但这样大的主伞不能一次全部打开，否则轻薄的大伞直接就被空气冲破，飞船会狠狠地砸在地面，造成航天员伤亡。因此，“联盟号”飞船的降落伞携带有多把伞，并按程序依次打开。返回舱下降速度逐步降低到6米/秒左右，在着陆前啟动舱底的制动火箭，让速度降低到2～3米/秒，最后安全着陆。