航天器返回技術(shù)

不管我人航天器在太空停留多久，最終總要返回地球。航天專家曾經(jīng)指出：“以登月飛行來說，整個(gè)行程包括太空船升空、軌道上行進(jìn)、指揮艙繞月、登月艙降落、也不是月球表面的登陸，而是重返大氣層�！庇纱丝梢�，人類的宇宙飛行，決定于航天器的返回技術(shù)。

40年代末，美國(guó)、蘇聯(lián)曾利用繳獲、仿制和改進(jìn)的德國(guó)V-2導(dǎo)彈改裝成地球物理探測(cè)火箭，把一些探測(cè)儀器和實(shí)驗(yàn)生物發(fā)射到100公里以上的高度后進(jìn)行回收。隨著導(dǎo)彈射程的增加，彈頭的再入速度越來越大，氣動(dòng)加熱問題日益嚴(yán)重。1959年，美國(guó)使用降落傘完整地回收了洲際導(dǎo)彈的實(shí)驗(yàn)彈頭，顯示了燒蝕防熱的有效性和應(yīng)用氣動(dòng)減速原理的可能性。于是，美、蘇兩國(guó)開始積極研究衛(wèi)星返回技術(shù)。終于在1960年8月11日，美國(guó)首次在海上成功地回收了“發(fā)現(xiàn)者”13號(hào)彈射出的一個(gè)再入密封艙。接著，蘇聯(lián)也發(fā)射了載有兩只狗的宇宙飛船，并進(jìn)行了精彩的回收。1961年4月12日，蘇聯(lián)哈薩克共和國(guó)的拜科努爾宇宙發(fā)射場(chǎng)上騰空而起的“東方”號(hào)宇宙飛船載著人類第一個(gè)沖出地球的宇航員?加加林飛上太空邀游，又安全降落在薩拉托夫州斯莫路夫斯卡村田野，這一成熟的返回技術(shù)為人類揭開了載人航天的新紀(jì)元。

航天器在軌道上的運(yùn)動(dòng)是在地心力場(chǎng)作用下，基本按天體力學(xué)規(guī)律運(yùn)動(dòng)，改變運(yùn)行速度可使航天器脫離原來的運(yùn)行軌道而轉(zhuǎn)入另一條軌道，若速度的變化可轉(zhuǎn)向進(jìn)入地球大氣層的軌道，則可能實(shí)現(xiàn)返回。返回技術(shù)是復(fù)雜的綜合性技術(shù)，為使航天器安全返回和準(zhǔn)時(shí)定點(diǎn)著陸，返回控制和制導(dǎo)、再入大氣層的防熱、回收和著陸是返回技術(shù)的關(guān)鍵。

航天器的返回按技術(shù)特點(diǎn)分為：彈道式返回、半彈道式返回和滑翔式返回三類。彈道式和半彈道式再入航天器的返回艙必須有回收系統(tǒng)，下降到20公里左右的高度時(shí)達(dá)到穩(wěn)定下降速度，然后逐級(jí)展開氣動(dòng)力減速裝置(如降落傘)，使返回艙進(jìn)步減速，直至安全降落或?yàn)R落。此時(shí)，回收系統(tǒng)不斷發(fā)出信標(biāo)信號(hào)，使他勤人員迅速尋找宇航員。

航天飛機(jī)具有相當(dāng)大的機(jī)動(dòng)滑翔能力，亞音速氣動(dòng)力特性可使它在預(yù)定場(chǎng)地的跑道上水平著陸。也就是說，可多次進(jìn)行水平著陸的技術(shù)是重復(fù)使用航天飛機(jī)的先決條件。

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