嫦娥5号理论落点是哪?与实际落点相差多少?
嫦娥5号理论落点是哪?与实际落点相差多少?嫦娥五号的返回舱带着从吕姆克火山麓取回的2千克月壤,经过高难度的水漂半弹道重返大气层,已经在内蒙古四子王旗顺利着陆!
据央视直播的消息,今天凌晨1:59,嫦娥5号安全着陆,2:21空中搜索队发现目标,2:34红外探图像显示嫦娥五号返回舱,2:45三支搜索车队到达!尽管这个速度在专业人士看来已经非常神速,但很多朋友眼中,似乎还有些落差,这返回舱肯定装了定位系统,直升机找个返回舱还得二十多分钟,怎么会那么慢?不是应该立刻找到的吗?
嫦娥五号返回,落点到底算不算准确?
上文中央视直播的已经给出了相关信息,飞机搜索22分钟发现目标,红外凝视成像35分钟给出图像,车队大约46分钟到达,我们可以根据这个信息大概评估下落点准确度问题。
参与搜索的是大腹便便的直-8直升机,直-8最大速度273公里/小时,巡航速度大约232公里/小时,一般在20分钟内最大速度可以飞行90千米,巡航可以65千米!据此计算,嫦娥五号落点距离直升机起飞位置超过65千米?
搜索直升机降落场
很显然这个距离和后面的车队大约45分钟到达明显不相符,因为直升机保障搜索是从四子王旗搜索机场出发的,因此这个距离无法作为参考,唯一可以被参考的是车队行进时间,大约45分钟!
我们现在要确定的是车队大约是什么时候出发,到底是直升机搜索到目标后出发还是着陆后立即出发,据种花家的分析应该是着陆后就出发!为什么如此判断?因为直升机获取的信息和车队所得到的信息应该是一致的!
车队那么久才到达是因为草原地区高高低低,并且还有积雪,车队行进并不能以高速公路计算,一般的夜间行进,草原地区最高也就20-25千米/小时,那么45分钟行进的距离大约是15-20千米左右,如果计算歪歪扭扭行进的距离,那么大约在12-15千米!
假如考虑车队不在预定落点范围外等待,必须要考虑一个安全区域,这个区域到底有多大没人知道,但估计绝对不会小于10千米,简单的说必须留出一个10千米的安全范围,车队只能在外面等!
那么准确的落点误差大约只有2-5千米,对于一个水漂弹道返回,并且携带降落伞,还有强烈侧风的寒冬季节降落,这个精度和命中靶心没啥区别!
为什么命中靶心了,还要车队搜索?相信嫦娥五号返回控制的团队会被你问的一脸懵逼,就像考了满分100,却还被质疑为什么不做得更快一点,确实飞船返回地球有一个无法避免的问题,那就是精度太差,即使满分,它的落点也有很大随机分布的缺点!
为什么飞船落点如此不准?
炮弹打得准还是导弹打得准?很明显是导弹,因为无制导炮弹的所有参数在飞出炮膛的瞬间就决定了,这个初始参数包括炮管的角度、大气温度和密度、炮弹射程中不同风速、纬度(科里奥利力)等,这些参数将决定炮弹最后的落点在哪里,因为中途无法修正,所以初始精度误差将会让射程几十千米的炮弹落点差距几百米甚至更高。
所以一般情况下,大炮射击时都是群射,而且数量以基数计算,而导弹则可以不断修正,直至命中目标!一般一个目标很少会超过2枚导弹,所以有制导的导弹或者炸弹会更准!
飞船没有制导吗?
飞船其实有制导,比如进入返回走廊前会建立姿态,嫦娥五号返回舱的姿态则是要让它在大气层中飞行一段时间(黑障)再弹出大气层,然后再抛物线返回大气层,再次进入黑障!在黑障状态下,返回舱无法和地面通信,地面也无法将指令发送进飞船!
因此在黑障状态下,有没有制导没啥区别,关键是出黑障后,此时将会有飞船和航天飞机的差别,一种是阿波罗计划中的锥形大底飞船,猎户座也是这种风格,另一种是联盟号和中国神舟系列,还有SPACEX的龙飞船也类似,都是钟型风格!这种飞船类在低速下几乎就没啥升阻比可言,跟铁块差不多!
还有就是航天飞机,这是带翅膀的飞机,尽管升阻比差一点,但好歹也能在大气层中做个滑翔,因此航天飞机可以准确定位落点在跑道,比如美国航天飞机的御用降落机场是佛罗里达州东海岸的梅里特岛的肯尼迪航天中心,大部分任务都是在这里降落的!
所以出了黑障后,飞船像秤砣一样往下掉,掉到哪里只能听天由命了,当然这还不算,如果不开降落伞的话应该会更准一些,但一开降落伞,从10千米高度下落,风都能吹离很远!
执行STS-127任务的奋进号航天飞机安全降落美国宇航局肯尼迪航天中心
而航天飞机在出了黑障后刚好可以调整轨道,看看是不是下降通道内,如果不是那么可以稍微调整下,对准几十千米外的机场,一路滑翔而来!
可惜航天飞机成本实在是太高了,没人用得起,所以还是用低成本的飞船吧,等未来空天飞机造出来,也就圆满了!