升力式再入

升力式再入，又称滑翔式再入，是2005年公布的航天科学技术名词。它是受控再入航天器返回地球稠密大气层的一种方式，通过产生并控制升力实现滑翔式再入。

这种方式应用于航天飞机、X-37B等带翼航天器以及神舟飞船等返回器。其技术特点包括再入过载小、机动范围大和着陆精度高。

基本含义

升力式再入是2005年公布的航天科学技术名词，又称滑翔式再入，是指升阻比≥0.7的返回器在再入地球稠密大气层时产生升力并可控制升力大小和方向的再入方式。升力式再入可分为不带翼面的升力体式和带翼面的升力体式（有翼升力体式），前者通过非轴对称外形产生升力，升阻比0.7~1.2；后者为有翼外形，升阻比可达1.3~3.0。

像航天飞机这样的带翼航天器可以进行升力式再入。载人飞船（如美国“阿波罗”、俄罗斯“联盟”及中国“神舟”系列）也采用升力式再入，以降低航天员承受的过载、提高着陆精度。

有翼升力体式返回器技术复杂，但具有再入过载小（典型值2~2.5g）、机动范围大（可达1000多千米至数千千米）、着陆精度高（可实现跑道水平着陆）等优点。

技术特点

升力式再入又称滑翔式再入，是指升阻比≥0.7的返回器在再入地球稠密大气层时产生升力并可控制升力大小和方向的再入方式。提高升阻比可以减小制动过载，降低热流峰值，增大再入角范围，加宽再入走廊，有利于再入过程。升力式再入的再入过载小，典型值为2~2.5g，为航天员创造良好环境。机动范围大，可达1000多千米至数千千米。着陆精度高，可实现跑道水平着陆，为重复使用创造条件。但升力式再入技术难度最大，对飞行器防热系统的要求最高。

应用

升力式再入技术已应用于多种航天器。典型的带翼升力体式航天器包括美国的航天飞机和X-37B空天飞机，它们升阻比高，可实现水平着陆，具有再入过载小、机动范围大、着陆精度高等优点。为降低航天员承受的过载并提高落点精度，多国载人飞船也采用了升力再入方式，例如美国的“双子星”与“阿波罗”飞船、俄罗斯的“联盟”系列飞船以及中国的神舟系列飞船。

影响

升力式再入的影响主要体现在任务执行能力和乘员感受上。其对航天任务的影响在于提供更强的机动能力，可在很大范围内选择落点，典型的有翼升力体式返回器的机动范围可达1000多千米至数千千米，并能实现较高的着陆精度，如水平着陆。其对航天员的影响在于显著减小再入过载，从环地轨道再入的典型有翼升力体式返回器的再入过载峰值只有2~2.5g，使航天员感觉更舒适。但这种再入方式的技术难度也最大，对于飞行器防热系统的要求也最高。

相关研究

升力式再入的相关研究涉及数学建模、轨迹优化、气动控制和可达区域计算等多个方向。哈尔滨工业大学航天学院的周文雅、杨涤、薛东彬在2008年研究了升力式再入航天器数学建模及地球自转对再入轨迹的影响。华中科技大学在2019年对升力式再入飞行器轨迹优化与制导方法进行了研究。陈功在2020年探讨了升力式再入飞行器气动控制一体化设计方法。西北工业大学在2023年至2025年期间提出了多约束条件下升力式再入飞行器可达区域的计算方法。

公布时间

2005年，经全国科学技术名词审定委员会审定发布。

出处

《航天科学技术名词》第一版。