(作者:孙宏金)
首先让我们了解神舟六号飞船是怎样运动的,神舟六号飞船正常飞行时是一个绕地球作圆周运动的近圆轨道航天器,其圆周运动的中心点在地心。神舟六号飞船要实现正常的在轨飞行,则必须达到一定速度,因此要借助于运载火箭的强大推力,为载人飞船提供速度,从发射点进入到入轨点,同时达到入轨点所需的速度。
神舟六号飞船在出厂后,转运到发射场,在发射场进行一系列的系统检查,在确认一切正常后,固定安装在运载火箭前端的飞船,外面有整流罩保护其在发射时不受气动热的损害。此时,飞船处于蓄势待发状态,在临发射前,航天员进入飞船座舱,等待发射。地面指挥人员发出倒计时口令“……5,4,3,2,1,发射”,随着一声巨响,运载火箭点火升空,神舟号飞船开始了其神奇的太空之旅。发射神舟号飞船采用的是多级液体燃料运载火箭,
运载火箭是依据反作用力原理,利用火箭发动机的喷气产生推力。具体过程为:运载火箭上装载的推进剂在发动机的燃烧室燃烧,产生高温、高压燃气,经高音速喷管,气流膨胀加速喷出产生反作用力,由此推动火箭飞行。在飞行过程中,火箭上的控制系统根据火箭所在位置和速度,不断调整火箭发动机推力的方向,使得火箭按照预定的轨迹飞行。在整个发射上升过程中,运载火箭将经过我国甘肃、内蒙、山西、河北、山东等省、自治区的上空,在飞行高度达到接近l00千米大气层边缘的时候,运载火箭将抛掉整流罩以减轻重量,运载火箭将神舟飞船运送到入轨点时即实施飞船与火箭分离。至此,运载火箭就完成了其历史使命,神舟六号飞船将携带航天员独自在太空邀游。
入轨后飞船上的控制分系统将对飞船进行姿态控制,使飞船保持预定的飞行姿态,确保飞船上的大线能与地面止常通信、航天员能通过窗户观察地球。
神舟六号飞船在大气层外,依据天体力学运动规律飞行,在地球引力的作用下作圆周运动,飞船绕地球一圈约1.5小时。由于地球本身的自转,使得神舟六号飞船在地面的投影——星下点轨迹,并非是一个圆圈而类似一条不断移动的正弦形曲线。在飞行过程中,为了消除发射误差以及扰动力的影响,飞船在运行段具有变轨及轨道维持的能力。
飞船在轨运行如果一切止常将按原计划止常返问,如果出现异常,则可实施应急返回。
正常返回与应急返回过程的主要区别在于飞船返回的时间及返回着陆区域不同。而返回的过程基本相同。
飞船返回首先需降低飞行速度,飞船上的控制分系统将先调整飞船的姿态,建立起返回制动姿态,然后打开反推发动机,使飞船减速,即使得飞船具有返回着陆区的飞行速度,在经过一段下降的自由飞行后,飞船即再入大气层,在大气的阻力作用,飞船的速度急速下降而产生很大的过载。在此同时由于飞船与大气摩擦产生大量的热,为了使得热量不伤害到航天员,飞船外层的烧蚀材料开始熔化,带走大部分热量。从地球上观察,此时的飞船就像是—颗闪亮的流星过大空,载人飞控制分系统继续通过对飞船的姿态进行控制来改变大气阻力,以调整飞船飞行的轨迹,确保最后返回到预定区域, 飞船下降到一定的高度时打开降落伞,在降落伞的牵引下安全返回地面。