飞行轨道|“神舟十二号”飞船返回分四个阶段 东风着陆场将首次启用


飞行轨道|“神舟十二号”飞船返回分四个阶段 东风着陆场将首次启用
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庞之浩
我国“神舟十二号”飞船乘组的3名航天员已经在“天宫”空间站的“天和”核心舱工作了近3个月 , 按计划 , 他们将于9月中下旬乘“神舟十二号”飞船返回地面 。
飞船返回地面 , 要由飞船系统、航天员系统和着陆场系统等共同完成 , 技术较为复杂 。 此次“神舟十二号”航天员是首次从空间站返回地面 , 载人的返回舱首次在东风着陆场着陆 , 所以更有一些与以往不同的特点 。

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返回舱与推进舱分离示意图

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返回舱再入大气层示意图

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主降落伞携带返回舱稳定下降

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回收着陆分系统正常工作程序

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救援直升机
【飞行轨道|“神舟十二号”飞船返回分四个阶段 东风着陆场将首次启用】飞船返回分为四个阶段
简单地说 , 飞船返回地面是飞船脱离原来的飞行轨道 , 沿一条下降的轨道再入地球大气层 , 通过与空气摩擦减速 , 安全降落到地面上的过程 。 “神舟”飞船的返回可分为以下四个阶段 。
第一阶段是制动减速阶段 。 要使飞船返回地面 , 必须降低飞船的飞行速度 , 改变飞行方向 , 使其脱离原来的飞行轨道 , 进入下降飞行的轨道 。
具体过程为 , 首先是“神舟十二号”飞船与“天和”核心舱之间的对接机构进行解锁 , 使2个航天器脱开 。 然后启动推进系统 , 产生分离速度 。 同时启动2个航天器的姿控和轨控系统 , 保证飞船按预定要求撤离 。
飞船在太空中运行最后一圈时 , 地面向飞船发出返回指令 , 飞船随即调整姿态 , 相对前进方向向左偏航(逆时针转)90° , 变成横向飞行状态 , 这是第一次调整姿态;然后轨道舱与返回舱以1~2米/秒的相对速度分离;然后返回舱与推进舱组合体再向逆时针方向转90° , 使推进舱朝前 , 这是第二次调整姿态;达到这种制动姿态后 , 飞船推进舱上的发动机点火工作 , 使飞船降低速度 , 进到返回地球的轨道 。
第二阶段是自由滑行阶段 。 返回舱与推进舱组合体离开原来的运行轨道后 , 就以无动力飞行状态自由下降 。 当返回舱与推进舱组合体高度降至距离地面140千米时 , 推进舱和返回舱分离 , 推进舱在进入大气层时烧毁 , 返回舱继续下降 , 并消除由于两舱分离时产生的返回舱姿态分离干扰 , 建立正确的再入姿态角(速度方向与当地水平面的夹角) , 准备再入大气层 。 这个角度必须精确地控制在一定的范围内 , 一般为1.5°至1.7° , 因为如果返回舱的再入姿态角太大 , 返回舱在再入大气层时会由于速度太快 , 而使最大过载超标 , 航天员受不了 , 返回舱甚至会像流星一样在大气层中烧毁;如果再入姿态角太小 , 返回舱会从大气层边缘擦边而过 , 无法返回 。

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