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為什么飛船著陸那么不準確,還要車隊搜救,不能裝個北斗定位嗎?

2020-12-17  星辰大海...

    無論是美國的阿波羅飛船返回,還是中國的神舟飛船返回,或者SpaceX的龍飛船返回,都是大張旗鼓的,不是出動航母編隊就是一個船隊,或者中國在陸地就是一個車隊外加直升機編隊搜尋返回艙!

    不能讓它準確降落在著落點中心嗎?再不濟也能裝個定位系統,按圖索驥即可,有必要那么大規模搜尋?

    飛機能準確降落,為什么飛船不行?

    飛機只有在緊急情況下或者事故下才會落到機場外,正常情況下它都能帶著旅客從這個機場出發到目的地機場!而航天飛機也是如此,盡管它和飛船一樣垂直起飛,卻可以水平降落在機場!

    美國當年的航天飛機落點總共有三個,分別是美國東bai部佛羅里達州東海岸的梅里特島的肯尼迪航天中心、加利福尼亞州的愛德華茲空軍基地(備選降落場地)和法國南部伊斯特爾市的伊斯特爾空軍基地!

    航天飛機的外形是一架滑翔比比較低的飛機造型,但它從近地軌道返回時由于高度簡直就喪心病狂,所以它可以滑翔很遠(當然真正的滑翔要從低空稠密大氣層開始計算),因此它的選擇余地是很大的,即使中途偏離,下降軌跡仍然可以稍作修正,從而準確抵達機場!

    飛船咋就不行呢?

    全球載人的飛船造型主要有兩種,一種是阿波羅系列的圓錐形大底,包括阿波羅系列和獵戶座系列,盡管有所區別,但氣動外形基本一致,另一種則是聯盟系列和中國的神舟系列,主要以鐘型為主,龍飛船比較接近鐘型!

    但無論哪種,它們都無法在大氣層中做低速滑翔,當然在高層大氣中中來各極高超音速下的水漂是沒問題的,比如嫦娥五號返回,就是水漂方式,第一次減速然后在氣動效應下彈回太空,經過拋物軌道后重新墜入大氣層,兩次減速,降低過載!

    但速度降低后卻像個秤砣一樣,根本就無法控制落點,而在10千米高度打開降落傘后那就只能隨風飄了,如果大風估計飄得還更遠,所以飛船返回時候,返回姿態一旦建立,進入減速走廊后,那么它的落點也就大致確定了!

    只是這個落點會受到多方影響,比如軌道精度,空氣動力效應以及高空風速和開傘后的風速等,一般情況下這個精度甚至無法精確到目視范圍內,至少也是十多千米的分布范圍,而且這個精度也是相當高的。

    為什么這么好的航天飛機就不用了呢?

    飛船無法準確定點降落,航天飛機可以,而且還能重復使用,為什么就不用了呢?原因其實大家都知道,一是成本比飛船還高,簡直就是吞金巨獸,航天飛機研發費用分攤到每架飛機上成本大約是20億美元(總共5架),每次發射費用是5億美元!

    原計劃每次發射大約是600萬美元,結果航天飛機降落后的維修與維護,以及壽命遠低于預期,加上挑戰者和哥倫比亞號兩架航天飛機爆炸,最終航天飛機被迫退役,NASA實在是養不起如此龐大的航天飛機開支。

    飛船能裝定位系統嗎?為什么還要大規模搜索?

    有朋友認為飛船為了電磁兼容和節省重量,舍不得裝那個無線電信標,其實這完全是誤解,首先無線電信標重量并不大,甚至都可以弄個北斗定位系統發射個坐標指揮中心,這都不是事!為了安全以及盡快搜尋到飛船,甚至都可以配備的染色劑(在大海上降落),所以無線電信標是必備的!

    為什么還要大規模搜索呢?

    首先飛船落地不精確,因此無法將其落點定在人口稠密區域,只能在草地或者荒漠地帶,要不然砸了人家房子也不合適,到這些地方搜尋并接回宇航員,那么保障措施都必須要有的不是嗎?連個明星都有保姆車,宇航員可比明星要重要得多!

    其次則是飛船落地,盡管有坐標,但誰能保證這個落點安全?比如姿態不正確,或者倒置,或者滾落等等,第一時間搜尋并保證其處在安全狀態下這是首要任務!

    最后,這飛船這么大一家伙,不得運回來么,是不是也得準備個運輸車?為保證在草原這種復雜地形下行走,是不是還得準備一個全地形車或者越野性能相當好的車?

    因此這樣一布置,那么就必須有無線電定位、雷達車(出黑障后定位),紅外跟蹤(黑障段跟蹤),宇航員保障車至少兩臺,前出搜尋車至少3-4臺,急救車1-2輛,氣象保障車1-2臺,直升機最好兩架,然后保障這么多工作人員的保障車1-2臺,看看,這大概就是一個車隊的規模,估計還得弄輛加油車!

    估計這搜救飛船這檔子事,在空天飛機成熟之前,這是改變不了的事實!

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