神舟十四號返回直播,不僅有向國內(nèi)的直播窗口,還有CGTN的國際直播,這個表示了我們對神舟飛船可靠性的信心,也對落點的精確掌控,很多朋友都很好奇,我們這次落點精度到底有多高? 根據(jù)直播畫面建模:精度可能在2.8千米左右筆者看了整個直播,結(jié)果天殺的央視居然錯過了第一次落點預(yù)報直播,害我翻了所有平臺直播都沒有看到這個落點預(yù)報的坐標(biāo),更郁悶的是CGTN也一直在直播,卻因為沒有解說被我嫌棄沒有觀看,所以完美的錯過了這次落點預(yù)報的坐標(biāo)。 幸虧在第二次直播預(yù)報時直播畫面給出了一個搜索范圍的框框,這個黃色的框是一個邊長36千米的正方形,它的面積為1296平方千米,既然是作為評估落點精度用的,那么就以預(yù)定降落區(qū)域的正中取得坐標(biāo),然后再來評估落點精度。 根據(jù)直播給出的地圖信息,筆者對現(xiàn)場幾個節(jié)點進(jìn)行了重建搜索區(qū)地圖,然后取得正中理論瞄準(zhǔn)點的坐標(biāo)信息,然后再結(jié)合公開的最后落點坐標(biāo)信息,最后給出落點與理論精度的誤差,重建地圖后如下: 從上圖中取得坐標(biāo)點為41.63364,100.07432,與最后一次報告的落點的坐標(biāo)東經(jīng)100°03'08'' 北緯:41°39'12'',轉(zhuǎn)換后的坐標(biāo)為100.05222,41.65333,兩者距離使用經(jīng)緯度距離計算: 得出的結(jié)果為2855.99米,也就是2.856千米左右,看起來誤差挺大哈。之前神舟十二號精度比較高,落地后一分鐘內(nèi)工作人員上前查看,但根據(jù)神舟十四號的落點情況來看,筆者根據(jù)落地直播大致算了下: 落地時間為20點09分47秒(央視直播有些延遲,不過不影響時間段取值),之后則是雄鷹報告發(fā)現(xiàn)目標(biāo),然后再是地面人員報告發(fā)現(xiàn)目標(biāo),下圖為地面人員上前查看: 時間為20點16分03秒,總共經(jīng)過了大約7分鐘,筆者在看直播時也覺得這時間稍微長了點,但沒想到居然花了7分鐘,可能與落點精度也有些關(guān)系,畢竟理論落點與駐地之間的位置現(xiàn)場應(yīng)該已經(jīng)演練多次,而落點誤差相對比較大時可能花的時間就比較久了。 不過筆者必須要提醒一下,目前的瞄準(zhǔn)點坐標(biāo)是重新建模取得,與官方公布的地圖坐標(biāo)存在一定的目視誤差,因此精度2.85千米可能不是很準(zhǔn),但基本應(yīng)該會在2千米以上,有興趣的朋友可以自己在地圖上建模試試看。 為何誤差那么大?落點真的很難控制嗎?估計各位對神舟十四號的落點控制在2千米以上應(yīng)該比較失望,原因也很簡單,目前公布的彈道導(dǎo)彈圓概率誤差CEP在30~50米左右,而且還是無控的洲際導(dǎo)彈彈頭,這飛船還是有測控返回并且有人駕駛的,為什么就不能落在正中靶心呢? 飛船落點精度控制,真不是那么容易 飛機的落點很容易掌控,因為飛行員可以在駕駛艙控制并通過儀表與導(dǎo)航系統(tǒng)以及目視修正航線,最終降落目的地。 洲際導(dǎo)彈能精確命中目標(biāo)是因為級彈載的精準(zhǔn)慣性導(dǎo)航系統(tǒng),這是不需要外界輸入信號的一種使用陀螺儀監(jiān)測與飛行狀態(tài)差異信息的裝置,目前已經(jīng)可以讓洲際導(dǎo)彈在上萬千米的距離內(nèi)的CEP誤差在30米~50米左右。 當(dāng)然這還不只是陀螺儀的功勞,還有洲際導(dǎo)彈的彈頭修形精度,這是非常適合在大氣層中保持精度的圓錐體,因此在以高馬赫數(shù)穿過大氣層時仍然可以保證如此高的精度。 但飛船就不是這樣了,為了保證乘員的安全和舒適性,飛船的下降軌跡必須控制在1.5°~1.7°左右,這樣一算,這個減速點距離落點至少超過1.3萬千米,加上需要測控數(shù)據(jù)佐證,這距離就達(dá)到1.6萬千米了,距離越長,誤差越大,而且從近地軌道到地面時還有多個環(huán)節(jié)影響精度,大致會經(jīng)歷如下幾個步驟:
在這些步驟中,有的對精度沒啥影響,但其中有幾步對精度影響非常大,筆者統(tǒng)計如下: 2、第二次調(diào)姿后的減速制動,對返回落點精度有決定性影響,如果減速過頭就會提早落地,如果減速不夠,那么就會越過落點,減速后必須通過測控獲得最新的數(shù)據(jù),如果在允許精度誤差范圍內(nèi),那么就不用再操作了,等待推反分離; 4、推反分離后建立再入攻角,因為飛船雖然是一個鐘形,但在高速穿越大氣層時以一定的攻角仍然會產(chǎn)生足夠的升力,而且神舟飛船屬于半彈道半升力返回可以調(diào)整返回軌跡與落點,另外過載也比較小,只有3.22G,比彈道式返回10G要小得多,舒適性更高。 但由于存在攻角與升力,并且神舟十四號飛船可以自動修正軌跡、控制落點,、精度可控,比之前的飛船要更智能。這里比較要了解下,在大氣層中調(diào)整軌跡一般都是控制飛船的重心以達(dá)到控制飛船軌跡的目的,不是通過發(fā)動機控制的,在進(jìn)入大氣層后這個姿控發(fā)動機就不工作了,這點各位請注意。 7、主傘打開后就聽天由命了,因為純減速傘沒有控制落點的能力,只能被從10千米到地面的風(fēng)吹來吹去,12月4日的酒泉的天氣為:
地面是微風(fēng),不過中高空風(fēng)速沒有發(fā)布,雖然地面風(fēng)速不大,但對落點的精度影響最大的是高空風(fēng)速,這次落地誤差比較大,可能與高空風(fēng)速有關(guān),但筆者沒有相關(guān)信息,無法做出更準(zhǔn)確的判定。 這個超過2千米的落點誤差,也許是三個控制節(jié)點的累積誤差,也有可能是主傘開傘后的高空風(fēng)速導(dǎo)致的誤差,這點還真比較正常,因為從10千米高度傘降一個物體,被吹飄離著陸地超過2千米,筆者還真不感到奇怪。 以上的推測與分析有不同意見的朋友也可以留言探討,最后歡迎三位航天員回到地球! |
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