返回軌道

返回軌道是太空飛行器返回地球並降落到地球表面過程中其質心的運動軌跡。

簡介

返回軌道分 4個階段：①離軌段：在制動火箭的推力作用下，太空飛行器離開原來的軌道。②過渡段:進入大氣層以前的被動段。在這一階段，一般要經過多次軌道修正，以便準確、準時進入再入走廊。③再入段:從進入大氣層到距地面10～20公里處。這一階段是返回軌道的重點，太空飛行器要經受高溫和較大過載的考驗。④著陸段：利用降落傘和其他減速裝置使太空飛行器安全降落在地球表面。太空飛行器返回軌道的設計是太空飛行器總體設計的一部分。它與防熱設計、結構設計、控制系統設計和外形設計都有密切的關係。

類型

返回軌道的再入段可分為彈道式再入、滑翔式再入、跳躍式再入和橢圓軌道衰減式再入 4種類型。前三種稱為直接再入軌道。

彈道式再入

升阻比為0，或近似為0的太空飛行器，在大氣中飛行時，只有阻力，不產生升力。這種太空飛行器外形簡單，一般是鈍頭的軸對稱旋轉體，它進入大氣層後，沿彈道式路徑返回地面。在返回過程中，太空飛行器的落點無法調整，落點偏差較大。另外，沿彈道式路徑返回，太空飛行器受到的過載也比升力式返回大得多。

滑翔式再入

太空飛行器是一個滑翔體，利用其在大氣層中運動時產生的升力控制下降的速度，因而承受的過載大大減小。降落時航向和側向都可作適當的機動，以提高落點的精度。與彈道式再入相比較，再入走廊也比較寬。但是，升力的控制技術比較複雜，難度較大。

跳躍式再入

太空飛行器進入大氣層後依靠升力再次衝出大氣層，降低了速度，然後再進入大氣層，也可以多次出入大氣層，經過多次減速。對於以接近第二宇宙速度進入大氣層的太空飛行器，用這種方法可以減小過載，調整落點。

橢圓軌道衰減式再入

利用大氣阻力使軌道逐步衰減，太空飛行器最後落回地面。這種方法難以精確估計著落時間和地點。周期性地穿過地球輻射帶也會損害航天員的健康，一般僅作為備用的應急方案。