长文详解｜“神舟”载人飞船是怎么返回地面的

liukang20244个月前 (05-06)吃瓜始末1261

来历：新浪科技归纳

　　来历：蝌蚪五线谱

　　庞之浩全国空间勘探技能首席科学传达专家

　　北京时刻2024年11月4日1时24分，神舟十八号载人飞船回来舱在春风着陆场成功着陆。三位航天员身体状况杰出，神舟十八号载人飞翔使命获得圆满成功。至此，“80后”乘组太空之旅圆满完毕，航天员叶光富改写我国航天员在轨驻留时刻的纪录，成为我国首位累计飞翔时长超越一年的航天员，累计飞翔374天13小时59分钟。在2024年5月28日，航天员叶光富出舱时长抵达8小时23分钟，创我国航天员单次出舱时长新纪录。

　　此次神舟十八号飞船回来地球仍旧选用快速回来的技能。即盘绕地球5圈（大约7.5小时）后，经过四个阶段，大约历时50分钟着陆到地上。

　　从神舟十三号起，“神舟”载人飞船一向选用这种回来计划。载人飞船回来由载人飞船体系、航天员体系、测控通讯体系和着陆场体系等多个体系共同完结，技能较为杂乱。

　　“神舟”载人飞船在回来进程需求阅历哪些检测？飞船在夜间回来查找救援要采纳什么办法？航天员着陆出舱前后要经过哪些处置进程？下面将详细回答。

　　1制动减速阶段

　　第一阶段是制动减速阶段。要使飞船回来地上，有必要下降飞船的飞翔速度，改动飞翔方向，使其脱离本来的飞翔轨迹，进入下降飞翔的轨迹。

　　详细进程是，“神舟”飞船在太空中运转最终一圈时，地上向飞船宣布指令，使飞船调整姿势，相对前进方向向左偏航（逆时针转）90°，变成横向飞翔状况，这是第一次调整姿势；紧接着，飞船的轨迹舱与回来舱以1~2米/秒的相对速度成功别离。

　　北京时刻2024年11月3日16时12分，神舟十八号载人飞船与空间站组合体成功别离。11月4日0时34分，北京航天飞翔操控中心经过地上测控站宣布回来指令，神舟十八号载人飞船轨迹舱与回来舱成功别离。

　　轨迹舱与回来舱别离后，回来舱与推动舱组合体再向逆时针方向转90°，使推动舱朝前，这是第2次调整姿势；此刻飞船推动舱上的发动机焚烧作业，使组合体下降速度；在完结持续约180秒的制动后，组合体顺畅进入回来轨迹。

第一次调姿

轨迹舱与回来舱别离

第2次调姿

太空刹车

　　2自在滑行阶段

　　第二阶段是自在滑行阶段。进入回来轨迹后，回来舱与推动舱组合体以无动力飞翔状况自在下降。当回来舱与推动舱组合体高度降至间隔地上145千米时，推动舱和回来舱别离，推动舱在大气层中焚毁，回来舱持续下降，并消除由于两舱别离时发生的回来舱姿势别离搅扰，树立正确的再入姿势角（速度方向与当地水平面的夹角），预备再入大气层。

　　这个视点有必要精确地操控在必定的范围内，一般为1.5°~1.7°，假如回来舱再入姿势角太大，它在再入大气层时会因速度太快，而使最大过载超支，航天员身体承受不了，回来舱乃至会像流星相同在大气层中焚毁；假如再入姿势角太小，回来舱会从大气层边际擦过，无法回来。

　　在推动舱和回来舱别离今后，回来舱会使用本身安装的发动机进行姿势调整，变成大底朝前的飞翔状况。这样一来，回来舱在穿越大气层时发生必定的升力，因而能够对飞翔轨迹进行必定操控，然后保证落点精确度较高，对航天员的过载冲击也比较小。

回来舱调整姿势示意图

回来轨迹与再入角示意图

回来舱与推动舱别离示意图

　　3再入大气层阶段

　　第三阶段是再入大气层阶段。“神舟”飞船的回来舱在间隔地上100千米时开端再入大气层。在间隔地上80千米时，回来舱进入“黑障”区，使回来舱暂时与地上失掉联络，直到在间隔地球约40千米处时出“黑障”区，回来舱与地上的联络又康复了。

　　进入黑障区时，回来舱隔热大底外外表与大气层会发生剧烈的冲突，温度可达上千度。关于黑障区的阅历，神舟十六号使命航天员朱杨柱在央视的直播节目中诙谐的描述“一路火花带闪电，似乎坐在太上老君的炼丹炉里”，但回来舱内温度改变不大。

神舟十九号回来舱再入大气层（央视画面）

　　在再入大气层的进程中，从再入大气层到间隔地球20千米高度期间，回来舱经过对回来舱侧倾角的调整改变（配平迎角约为20°）来完成回来升力操控，使回来舱的过载不大于4g，而且能够比较精确地回来到着陆场。飞翔高度约为20千米时，回来舱升力操控完毕。

回来舱再入大气层示意图

　　依据动态习惯和天基测控，现在我国回来舱在回来进程中以升力式作为回来方法，以猜测制导作为操控计划，这样能够对运动姿势进行自主调整，特别是在以往回来使命中最触目惊心的穿越大气层“黑障”阶段，回来舱的安全性和可控性能得到大幅进步。选用猜测制导的自习惯操控计划，可使回来舱回来在“黑障”进程中辨识空间环境对它的影响，实时拟定出新的升力操控的战略。经过猜测制导的计划，一是能够保证人员着陆的精度，二是能保证整个进程的安全性。

　　4收回着陆阶段

　　第四阶段是收回着陆阶段。在回来舱距地上10千米左右时，回来舱上的静压高度操控器经过丈量大气压力主动断定地点高度发动收回着陆体系开端作业。回来舱先翻开伞舱盖，然后顺次摆开引导伞、减速伞和主降落伞。其间减速伞把回来舱的速度从200米/秒减至60~70米/秒；在回来舱间隔地球8千米时，翻开主降落伞，把回来舱的速度由60~70米/秒减至5~6米/秒。

　　别的，回来舱降到距地上约6千米时，主降落伞与回来舱的衔接由单点歪斜吊挂转换成两点笔直吊挂，以便回来舱着陆时缓冲设备能够更好地发挥缓冲作用；回来舱降到距地上约6千米时抛掉了回来舱的防热大底，以便显露回来舱底部的反推发动机。在距地上1米左右时，回来舱底部的4台反推发动机焚烧，使回来舱以大约3米/秒的速度软着陆，一起经过回来舱底部吸能外壳、减振资料和座椅缓冲组织组成的减振体系来吸收能量，保证航天员安全落地。

收回着陆分体系正常作业程序

神舟十八号飞船回来舱夜间着陆

神舟十八号回来舱反推发动机焚烧（央视画面）

　　由于飞船回来舱在回来进程中处于高速运动的状况，一旦半途呈现毛病，外界无法采纳解救办法，也不行能将程序暂停或康复到原位重新开端。因而，收回着陆体系的作业进程只能是由一系列不行逆按时序履行的动作组成。

　　为保证航天员的生命安全，进步收回着陆体系作业的可靠性和安全性，设计师们想到了悉数可能发生的紧急状况，为收回着陆体系设置了9种毛病形式，触及正常回来、中空救生、低空救生3种根本回来作业程序，采纳了备份降落伞设备、时刻操控器、三组高度开关等多种备份办法，以全面保证回来舱在火箭发射段、上升段、正常回来和应急回来段的安全回来与着陆。

　　5查找方法多多

　　在回来舱着陆进程之中和着陆之后，地上搜救作业无足轻重。现在，我国一般选用“空中搜救航天员，地上处置回来舱”的形式，这样能够完成“快速定位、快速抵达、安全出舱”。因而，着陆场搜救一般包含空中查找和地上查找救援收回两个部分。

　　参与使命的有5架直升机：1架指挥机、1架通讯机、1架医监医救机，还有2架医疗救护机。针对这次夜间回来的重难点，各个方面都进行了高装备。在设备上，加装了大功率的查找探照大灯、红外光学吊舱，还有装备了双目夜视仪和四目夜视仪。在人员上，使命机组装备了双机长、双机械师，每一架直升机都增设了一名领航员。飞翔员的人均飞翔小时都在3100小时以上，有着非常丰富的飞翔阅历和使命阅历。

神舟十八号搜救收回空中分队起飞（央视画面）

　　为保证地上搜救体系及时、精确查找到回来地上的回来舱，保证整个使命的成功和航天员的生命安全，除布设必定数量的雷达，盯梢丈量回来舱轨迹并预告落点方位外，在飞船回来舱着陆后，其上的世界救援示自主标位体系马上开端作业，指示自己地点方位，以使查找救援体系及时发现方针。标位设备包含无线电信标机、闪光标位器等，用于回来舱着陆后宣布方位信息，标明回来舱着陆点地点方位。

　　别的，在回来舱着陆后，航天员可用多种方法敏捷获取其方位信息，例如，用搜救卫星体系接纳回来舱信标宣布的信号；航天员读取仪表板上的方位数据，经过卫星电话奉告北京航天飞翔操控中心；北京航天飞翔操控中心经过测控网信息给出的回来舱落点，预告主着陆场直升机和固定翼飞机能用定向仪接纳到的回来舱信标信号。

　　为便利夜间寻觅回来舱，飞船回来舱的“肩部”方位还装有闪光灯，直升机据此能在夜间发现回来舱。假如发生意外，回来舱落在茫茫大海里，回来舱底部装的海水染色剂会缓慢开释，将邻近水面染成亮绿色，持续时刻可达4小时，为飞机和救捞船供给引导。

航天员和座椅。其间的座椅缓冲器和赋形垫子也用于缓冲

前期的“神舟”飞船回来舱外表测控与通讯分体系部分部件

　　6需求医监医保

　　当搜救队来到回来舱边后，就能够展开相关处置作业。一般先由回来舱处置工程师先查看回来舱，包含反推发动机推动剂是否有残留，用特制的γ射线源防护盖屏蔽回来舱底部的γ高度计的γ源，避免辐射对救援人员带来损害。

神舟十八号回来舱门翻开（央视画面）

　　接着，翻开回来舱舱门，医监医保人员进入回来舱，对航天员健康状况进行开始的医学查看和承认，在回来舱内帮忙航天员开始对地上重力进行再习惯，包含肢体运动、逐步站立习惯、弥补饮用水和营养液。由于航天员在轨飞翔了6个月，作业量大，比较疲惫，立位耐力下降较多，所以航天员着陆后需在舱内用较长时刻来习惯地上重力环境。

　　习惯之后，航天员在作业人员帮忙下出舱，而且出舱后一切活动悉数采纳座位，以保证航天员安全。这是由于航天员长时间在失重环境中日子和作业后，会呈现骨质疏松、肌肉萎缩和立位耐力差等问题，假如自己站立行走简单跌倒乃至骨折。回来地上初期，现场人员应避免与航天员用力拥抱。

　　2024年11月4日02：15神舟十八号航天员叶光富、李聪、李广苏悉数顺畅出舱。航天员出舱后，回来舱处置人员还需求对回来舱再次进行安全处理，首要封闭回来舱电源，取出火工品备用单元，然后卸下高度计的γ源后存储于专用维护容器内等。

叶光富地上出舱

李聪地上出舱

李广苏地上出舱

医监医保车

在着陆场履行医监医保使命的航天员医师

　　尔后，在医监医保直升机或医监医保车内，医监医保人员帮忙航天员脱下航天服，进行卫生清洁，替换内衣；对航天员进行体检，搜集样本，搜集生理数据；点评航天员的健康状况，给予必要的医监医保处置；送航天员登机并全程陪护。

　　7逐步康复身体

　　2024年11月4日，神舟十八号航天员乘组安全抵京。回到北京后，航天员要进行身体康复，一般分为医学阻隔期、医学调理期和康复调理期三个阶段。

　　医学阻隔期约为3~4星期，主要为消除飞翔中对身体功用发生的晦气影响，促进根本功用康复。航天员在航天员公寓内习惯地球重力环境，进步汗水管体系和支撑运动器官功用，进步立位耐力，消除飞翔后疲惫。

　　在阻隔期内，航天员医师要对航天员施行医学查看，包含临床各科惯例查看、立位耐力查看、平衡功用查看、人体成分剖析、汗水管调理与操控功用、人体功用状况检测等。重要查看项目要进行动态盯梢，实施查看与体质练习、康复相结合，依照按部就班的准则逐步增大负荷。能够恰当为航天员组织一些平衡练习、步行练习、医疗体操游水和方法放松等。

航天员医师正在进行航天员飞翔后的身体康复作业

　　依据临床医学查看、生理功用查看成果，航天员医师要对航天员健康状况进行归纳剖析和评价，以辅导后续的康复办法。在这期间，航天员与外界根本阻隔。

　　医学调理期大约为4~5星期，以保证身心全面康复。航天员将入住气候好、空气好的调理院，在持续康复健康的一起逐步添加活动量。可组织航天员康复调理，以进一步增强航天员体质，加强生理机能储藏，进步防病抗病的才能。在调理院可组织景象医治、体能练习等康复办法。

　　康复调理期约为4个月，主要为康复调查阶段。在这期间，要将航天员各项生理参数康复到飞翔前的状况。4个月后假如航天员身体状况杰出，就可参与正常的航天员练习了。

　　“神舟”载人飞船的回来进程是一个集高科技、杂乱操作与精密保证于一体的体系工程，从制动减速到自在滑行，再到再入大气层和收回着陆，每一步都凝聚着科研人员的汗水与才智。航天员的安全回来，不只标志着飞翔使命的圆满成功，更是我国航天技能不断进步的生动表现。

　　展望未来，跟着技能的不断改造与完善，我国载人航天事业必将迎来愈加光辉的成果，为人类探究世界的奥妙奉献更多我国力量。

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