载人飞船
神州9号
制动飞行和自由滑行阶段:选择合适的速度角度“神舟九号”飞船分离后制动减速进入返回轨道 在与“天宫一号”对接后,“神舟九号”飞船跟随太空站升到距地面350千米的轨道上,其运行速度大约为7.692公里每秒。飞船宇航员收到地面指挥中心决定返航的指令后,首先启动分离步骤,将“神州九号”飞船与“天宫一号”分离,成为独立的飞行器。此时,神舟9号仍然在“天宫一号”的轨道上,速度不变。之后航天员需要调整飞船的飞行参数,并启动与飞船飞行方向相反的制动火箭,来减低飞船的飞行速度。飞船速度下降后,其飞行的惯性离心力下降,就逐渐被地球引力向地面拉,飞船就会脱离原来的飞行轨道,进入自由滑行阶段,逐渐过渡到进入大气的轨道。当高度降至距离地面140公里处时,推进舱和返回舱分离,推进舱在穿越大气层时烧毁,返回舱继续下降。进入大气层的“再入角”至关重要 自由滑行阶段虽然无动力,但并非无速度。飞船的减速过程和进入大气层的轨道是经过精确计算的,其主要技术要求是在特定高度获得合适的“再入角”进入大气层。这个飞船返回地面的“再入角”,也就是进入大气层时的飞行方向与当地水平面的夹角,是飞船能否安全返回地面的关键。一般情况下这个夹角不能超过3°。再入角过大,飞船进入大气层的速度过快,会产生飞船自身无法承受的热量而被烧毁,像流星一样坠落地面;再入角过小,飞船又会被“弹回”宇宙空间回不了地面,并且由于飞船自带燃料往往很少,会因为无法完成下一次再入轨道调整而就此飞向太空。1965年,首次实现太空行走的前苏联宇宙员列昂诺夫乘坐的“上升2”号飞船在返航时,就因险些错过最佳的再入角,而使宇航员们惊出一身冷汗,幸亏及时调整到位,才避免了可怕的后果。
着落阶段:主要旨在保护航天员的安全多种缓冲手段保证飞船低速着陆 在距地面40公里左右高度时,飞船就已基本脱离“黑障区”。到大约在距地10千米左右的高空时,飞船的速度已降到每秒330米以下,相当于“音速”。此时,返回舱上的静压高度控制器通过测量大气压力判定高度,自动打开伞舱盖,首先带出引导伞,引导伞再拉出减速伞。此时返回舱速度大约为180米/秒左右,航天员将会受到很大的开伞冲击力。通过减速伞的作用,返回舱的速度下降到80米/秒左右。减速伞工作16秒钟后,与返回舱分离,同时拉出主伞。这时返回舱的下降速度逐渐由80米/秒减到40米/秒,然后再减至8米~10米/秒。