什么是航天器进入技术?

什么是航天器进入技术?

[拼音]：hangtianqi jinru jishu

[外文]：spacecraft entry technique

使航天器按预定要求进入行星大气层并在行星表面软着陆的技术。按航天器所要到达的目标星，分别有金星进入、火星进入和地球进入等，地球进入又称再入(见航天器返回技术)。有人把在月球上或其他无大气行星上的着陆技术也归入进入技术。进入技术是综合性技术，包括离轨技术、减速技术、防热技术和着陆控制技术。

离轨技术

航天器摆脱出发星球的引力场，在太阳系内绕太阳飞行，最后在目标星引力场加速作用下到达目标星附近。航天器进入目标星大气层时的速度一般将达到目标星的双曲线速度。有些航天器为了减小进入大气层的速度，首先用制动火箭减速进入目标星的卫星轨道，然后再进入大气层。这种方式称为离轨进入（见进入轨道）。

减速技术

为了使航天器以一定的安全着陆速度在有大气层的目标星上着陆，一般采用目标星大气层气动力减速的方法：航天器的着陆器（舱）被设计成为钝头和短粗的外形（图1、2），以便减小d道系数，从而使着陆器有较低的稳定下降速度。着陆器下降到一定高度时利用降落伞进一步减速。

对于大气密度较大的行星（如金星）采用d道进入，而不用升力方式进入，这样虽然过载值较大，但避免了复杂的控制系统（见金星着陆）；对于大气密度较小的行星（如火星），除了使用大面积降落伞外还须使用缓冲火箭和机械缓冲装置（见火星着陆）。

防热技术

航天器以双曲线速度或椭圆速度进入目标星大气层后，在它的头部前面形成一个冲击波，在有些情况下，冲击波与航天器壳体之间的温度会达到10000°C以上，因此进入行星大气层的航天器必须考虑防热问题。进入大气密度较小的行星大气层产生的热流也较小，例如进入火星大气层时，产生的热流仅为从地球卫星轨道上再入地球大气层时产生的热流的1/20，因此防热问题容易解决。对于直接进入大气密度较大的行星，例如金星，产生的热流要比再入地球大气层时增加50％～100％，防热问题十分严重。解决气动加热的办法之一是把航天器设计为钝头的外形。这样，航天器在大气层中运动时会产生很强的脱体激波，耗掉气动加热的大部分热量，只有很小部分传给航天器。同时，航天器承受热流大的部位要采用烧蚀防热。

着陆控制技术

为使航天器在行星上准时、定点和安全着陆，必须精确控制航天器的速度矢量，使航天器在指定时间以指定速度穿入进入走廊。为了控制航天器在行星上的着陆时间和落点位置，还需要对航天器的姿态和轨道进行控制，即选择制动火箭的推力方向和离轨时刻。从地球到行星进行无线电传输需要较长时间（如到火星需19分钟），而航天器着陆过程仅几分钟到十几分钟，因而不能从地球上进行实时控制，而由航天器上自动控制设备完成着陆过程。行星探测器在火星上着陆的落点精度已能达到几十公里。