什么是航天器回收系统?

[拼音]：hangtianqi huishou xitong

[外文]：spacecraft recovery system

航天器上为回收而设置的各种装置的组合。回收属航天器返回过程的最后阶段──着陆阶段，回收系统是d道式和半d道式返回型航天器的必不可少的重要组成部分（见航天器返回技术）。降落伞回收技术是40年代后期开始发展的，最初用于回收探空火箭的实验仪器，50年代用于回收无人驾驶飞机、靶机等航空器和试验导d，60年代广泛用于回收卫星、飞船等返回型航天器的返回舱。70年代，降落伞着陆技术也应用到航天器在行星表面的软着陆。降落伞技术在这一进程中得到了很大的发展。

载人飞船、照相侦察卫星、生物卫星等返回型航天器的返回舱再入大气层后，下降到20公里左右的高度时达到稳定下降速度的状态。如果不进一步采取减速措施，返回舱会以相当大的速度（约150～200米/秒）冲向地面。返回舱一般选用钝头再入体的气动外形，这类返回舱在亚音速区域是不稳定的，表现出大幅度的摆动、旋转甚至翻滚。随着飞行高度的降低和速度的进一步减小，这种姿态的不稳定性越趋严重。返回舱的这种不稳定性会使舱内的航天员头晕，引起黑视，甚至晕厥。回收系统在这个临界时刻开始工作，展开气动力减速装置使返回舱在亚音速区域保持姿态稳定，然后逐级展开气动力减速装置使返回舱有控制地进一步减速，直至以一定速度安全着陆。与此同时回收系统不断发出信标信号和施放显迹标记，使地勤人员易于发现，及时找到航天员、取回照相胶片或生物试样。

航天器经专门减速装置减速后，以一定速度安全着陆称为软着陆；未经专门减速，直接撞地着陆称为硬着陆。回收系统是实现软着陆的有效手段，常称软着陆系统。按系统所采用的减速装置分为降落伞着陆系统、降落伞-缓冲火箭着陆系统和降落伞-缓冲气囊着陆系统。

航天器的回收可以选择陆地降落、海面溅落或在空中用飞机直接钩取等3种方式，因此相应有陆上回收系统、海上回收系统和空中回收系统。

载人飞船、返回式卫星等返回型航天器所采用的回收系统基本上是相同的，但对于载人飞船来说，不仅要求回收系统有更高的可靠性，而且为适应正常返回和应急返回的需要，回收系统还应保证飞船同时具有海上溅落和陆上着陆的能力。载人飞船回收系统的组成包括：

（1）气动力减速分系统：d道式和半d道式返回型航天器都用降落伞作为减速装置，一般由二级降落伞组成气动力减速分系统。第一级为稳定伞，其作用是保证返回舱在亚音速区域的稳定性，并使返回舱初步减速，为主伞开伞创造条件。稳定伞通常选用开伞动载小、稳定性好的锥形带条伞。一般返回舱都只有一具稳定伞，个别重型返回舱（如“阿波罗”号飞船）装有二具稳定伞。第二级为主伞，其作用是保证返回舱以一定的速度安全着陆，通常选用阻力效率高、工作可靠、稳定性好和开伞动载较小的环帆伞。主伞一般为单伞。但当回收重量大时也采用多伞系统。由于主伞面积很大，一般都通过伞衣收口实现二次或三次开伞，以减小开伞动载，提高开伞可靠性。

（2）着陆缓冲分系统：为保证返回舱结构的完整和航天员的安全，必须尽可能减小返回舱的着陆冲击过载。常用的缓冲装置有缓冲火箭、缓冲气囊和其他缓冲结构。“联盟”号飞船采用缓冲火箭和航天员座椅上的缓冲结构组成着陆缓冲分系统。“水星”号飞船采用缓冲气囊和航天员座椅上的缓冲结构组成着陆缓冲分系统。对海上溅落的载人飞船，主伞的最终下降速度约为9米/秒，而在返回舱乘主伞下降时调整其悬挂姿态，使返回舱底面的锐边首先着水，利用海水的缓冲作用使返回舱着水冲击过载大为减小，同时辅以航天员座椅上的缓冲结构达到安全溅落目的。

（3）标位分系统：d道式返回航天器的落点散布范围一般很大，所以在返回舱上装有多种标位装置，通过光、声、电波等多种途径帮助地勤人员及时标定返回舱的落点位置。标位分系统通常以无线电信标机为主，辅以闪光灯、海水染色剂和水下发声d等。

（4）控制-作动分系统:它的作用是控制和执行各项回收动作，诸如打开伞舱盖、d射开伞、解锁脱伞、信标机开机、缓冲火箭点火等。分系统由电源、控制元件（如时间程序机构、高度开关、加速度开关等）、作动元件（如d伞筒、解锁器、分离器等，常为电爆火工装置）通过电路连接而成。

回收系统不仅有正常回收程序，而且备有应急回收程序。飞船回收程序不仅能自动控制，而且也可由航天员直接手动控制。航天器回收系统依需要还可能设置漂浮装置，借以增加浮力而浮于海面并保持一定的漂浮姿态。回收系统中的扶直装置能产生附加浮力，使返回舱翻身；而在陆地着陆时扶直装置能使返回舱在陆地着陆后处于直立姿态，以保证信标天线竖立，正常发射信号。