天地往返 面不改色

　　聂海胜微笑着出舱

　　昨日4时33分，神舟六号返回舱在内蒙古四子王旗中部草原成功着陆。

　　在返回舱内，费俊龙、聂海胜隔着舷窗微笑着向人们招手。这一刻，距他们离开大地4天又19个多小时，他们的总行程为325万余公里。

　　随后，两人安全出舱，试验任务取得圆满成功。但是，飞船从运行轨道返回地面的“路途”却并不平坦。

　　专家介绍说，飞船在返回过程中要经历从几乎是真空的空间进入稠密大气层的过程，这就是飞船的再入飞行阶段，这一阶段是返回飞行中环境最复杂、最恶劣的一段，因为大气中气体分子密度和温度不同，当载人飞船以极高的速度（约8千米／秒）穿越大气层时，会遇到很多与在轨飞行不一样的技术问题，为飞船返回舱顺利着陆和回收带来重重困难。

　　烧蚀 达上千摄氏度

　　由于返回舱再入时对大气的高速摩擦和对周围气体的压缩使得返回舱的速度急剧降低，与此同时，它的热能增大，尽管这些热能大部分会以对流和辐射的方式散失掉，只有百分之几传给了返回舱，但这百分之几的热能也会使返回舱驻点区的温度达到上千摄氏度，足以将返回舱烧毁。因此，飞船必须采取措施确保飞船的再入速度不会急剧变小，产生巨大的热能，同时用特殊的防热结构和防热方式，使返回舱内温度保持在航天员可以承受的范围。

　　黑障 通信短时中断

　　当返回舱以超高速再入大气层时，会形成一个上千摄氏度的高温区。此时，高温区内的气体和返回舱表面材料的分子被分解和电离，形成一个等离子区，包围着返回舱。因为等离子鞘能吸收和反射电波，会使返回舱与外界无线电通信衰减，甚至中断，形成黑障。黑障区的范围取决于返回舱的外形、材料、再入速度、无线电频率和功率。黑障现象对载人飞船再入时影响很大，在黑障区内通信会中断。

　　过载 可能危及生命

　　飞船再入大气层速度骤减，使得返回舱内的工作人员和设备过载。当过载超过人体所能承受的能力时，航天员就会出现生理失调，身体某些部分血压降低，轻者出现呼吸异常、代谢紊乱、头昏、疲乏，重者会出现黑视（中心视觉消失）、昏迷（视觉变红），严重者会危及航天员生命。过载严重还会使返回舱结构和舱内设备受到破坏。由于最大过载与再入速度、再入角度有关。因此，返回再入时，应调整好再入速度和角度，使载值限制在一定值内，一般是在10g以内。

　　 气动干扰 影响姿势及落点

　　由于返回舱再入时会受到烧蚀，就会出现外形变化，使返回舱的稳定性受到影响。这对于返回舱的姿态稳定和落点散布有很大影响。

　　生死时速：从7800米／秒到1米／秒

　　“飞船返回降落的过程，就是速度不断下降的过程。”着陆场系统总设计师侯鹰在接受新华社记者采访时说，“神舟六号飞船返回舱在大约48分钟的时间内，经历了从7800米／秒到1米／秒的生死时速。”

　　神舟六号飞船返回前运行在距地球大约343公里的圆形轨道上，速度大约为7800米／秒。在接到地面返回指令后，飞船在空中完成姿态调整，将轨道舱与返回舱、推进舱分离。然后飞船上的制动发动机开始工作，使飞船的速度下降，从而脱离原来的轨道，进入自由滑行阶段。

　　在进入稠密大气层之前，推进舱与返回舱分离，返回舱继续下降到大约距离地面100公里高度时，进入稠密大气层。

　　飞船随即进入“黑障”，这一现象一直持续到飞船下降到离地面40公里高度。当飞船下降到距离地球表面15公里左右的高度时，飞船的速度由超音速下降到亚音速，并稳定在180米／秒左右。

　　距地面大约10公里时，返回舱上自动打开伞舱盖，首先带出引导伞，引导伞再拉出减速桑此时返回舱180米／秒的速度依然惊人，为了把开伞对航天员的冲击力减到最低，减速伞设计为两级充气，先张开一个小口，8秒后待返回舱速度减小到一定程度后，再全部张开。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，同时拉出主桑主伞也采取两级充气的方法，先张开一个小口，然后慢慢地全部撑开，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。

　　在距离地面大约1米时，返回舱的4个反推火箭点火工作，返回舱速度一下子降到了2米／秒以内，又渐渐降到1米／秒，最终安全着陆。

　　神奇"隔热衣":从2000度到40度

　　因与大气的剧烈摩擦而被烧蚀成深褐色的神舟六号返回舱静静地躺在草原上，舱体上还带着上千度高温发热后的余温。着陆场系统总设计师侯鹰告诉新华社记者，飞船返回舱返回最大技术难点之一就是飞船的降温，必须给飞船穿上一件“隔热衣”。

　　当返回舱在距离地面80公里至40公里的高度以数千米每秒的速度穿越稠密大气层时，返回舱表面温度会达到1000~2000摄氏度，如果不采取有效的防热降温措施，整个返回舱将会像陨石一样被烧为灰烬。这时必须给飞船穿上一层“防热衣”，使飞船内部的温度控制在航天员可以忍受的40摄氏度以下。

　　侯鹰介绍，飞船返回舱的降温主要通过3种方法：一是吸热式防热，在返回舱的某些部位，采用导热性能好、熔点高和热容量大的金属吸热材料来吸收大量的气动热量；二是辐射式防热，用具有辐射性能的钛合金及陶瓷等复合材料，将热量辐射散发出去；三是烧蚀防热，利用高分子材料在高温加热时表面部分材料熔化、蒸发、升华或分解汽化带走大量热量的方法散热。

　　由于飞船重量的限制，防热材料要求是重量尽可能轻的低密度烧蚀材料。神舟六号飞船的防热材料，就是按照这一标准从几十种材料中严格筛选出来的。为进一步将重量降下来，在材料的使用上采用了蜂窝格的设计，这种既有密度又有疏松的设计，保证了神舟飞船穿上的是轻薄的“防热衣”。直径2．5米的返回舱表面积为22．4平方米，目前使用的防热材料总重量约500千克。俄罗斯的“联盟”号飞船直径是2米，表面积是17平方米，而它的防热材料重达700千克。侯鹰说：“可以看出，我国飞船的防热技术具备了世界先进水平。”本版文图均据新华社电