神舟十四号载人飞船返回舱成功返回地面之前，将履历分离、制动、再入、减速、着陆缓冲5个阶段。
分离与制动阶段
此次返回仍然采用“快速返回方案”，即：神舟十四号在与空间站组合体分离后绕飞5圈就开始返回地面；之后，位于前段的轨道舱与中段的返回舱分离；返回舱、推进舱两舱组合体再通过制动变轨，使舱体从近400公里的圆形轨道变成近地点低于100公里的椭圆轨道；随后，推进舱和返回舱分离，返回舱以精确计算的再入角度进入地球大气，推进舱在穿越大气层时烧毁。
再入阶段
神舟十四号返回舱的形状像一个上窄下宽的大钟，再入之前，舱上自带的发动时机将返回舱调整为大底朝前的配平状态，以升力控制的方式再入。再入的过程中，返回舱和大气层空气剧烈摩擦，形成包裹住返回舱的等离子区，造成地面与舱体之间信号停止，这段时间被称为“黑障区”，在这个过程中，地面无法通过任何遥控方式对飞船进行控制，依靠飞行器全自动处置惩罚。
减速阶段
在距离地面40公里左右时，飞船已基本脱离“黑障区”。返回舱上安装了静压高度控制器，通过丈量大气压力来判定所处高度。当返回舱距离地面10公里左右时，静压高度控制器会给出一个信号，引导伞、减速伞和主伞相继打开。三伞的面积从几平方米增大到几十平方米再到1000多平方米，通过如许逐级开伞的方式以减小过载，掩护航天员。别的，为防止减速伞和主伞张开瞬间蒙受的力太大，在开伞时会处于收口即半打开状态，工作几秒后再完全打开。同时，为了包管航天员的生命安全，提高回收着陆体系工作的可靠性和安全性，返回舱上还设置了备份降落伞。飞船一旦检测到故障，就会按照预定程序切换到备份降落伞工作状态。
着陆缓冲阶段
防热大底是飞船进入大气层后的“铠甲”，等主伞完全打开后不久，返回舱就会抛掉这身“铠甲”，伽马高度控制装置开始工作，通过发射伽马射线，及时丈量距地高度。当返回舱降至距离地面1米高度时，底部的伽马源发出点火信号，舱上的4台反推发动机点火，产生一个向上的冲力，使返回舱的落地速度进一步降至3米/秒。同时，安装缓冲装置的航天员座椅会在着陆前开始抬升，使冲击的能量被缓冲吸取，充分包管航天员落地的舒服性，表现了飞船计划“以人为本”的理念。
返回舱安全着陆后，为包管地面搜救体系及时搜索到返回舱，除布设一定命量的雷达，跟踪丈量返回舱轨道并预报落点位置外，返回舱上还安装了自主标位设备，告诉搜救人员“我在这里”。
整个返回过程的顺遂进行，离不开航天科技团体五院各个分体系的参与。GNC（制导导航与控制）分体系负责飞船在制动和进入大气层阶段的姿态控制；热控分体系、结构机构分体系的舱外外貌防热材料、防热涂层以及缓冲装置全程保障航天员的生命安全；回收着陆分体系通过降落伞精准制动，在着陆缓冲发动机的资助下稳稳落地；测控分体系、数管分体系、总体电路分体系则饰演了“天地传音”和“智能网络”的角色，提供能源、网络整理数据和转达信号，确保全程零差错。
来源： 科技日报 |
