圆满成功！神舟十二号飞船返航，中国航天再上新高度

2021年9月17日13时34分，神舟十二号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，执行飞行任务的航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波安全顺利出舱，三名航天员在空间站生活了90天后成功返回地球。此次也是东风着陆场首次执行载人飞船搜索回收任务。作为空间站系统的重要组成部分，载人飞船作为天地往返系统往往被人忽略，实际上，天地往返系统承担着运输航天员的重要使命。

▲祝贺三名航天员成功返回地球

“863”计划出台后，对我国采用什么样的天地往返运输系统展开了长达三年激烈的争论。一部分人任务，中国底子薄弱，应该先从飞船开始搞起。另一部分人受到美国航天飞机取得成功的影响，认为要搞就要一步到位，直接发展航天飞机。1986年，9月召开了航天飞机论证会议（也被称为“869”会议），分析了美国发展航天飞机的经验教训，提出了未来航天的发展趋势。

▲欧洲受美国航天飞行成功的影响，提出了“赫尔墨斯”号航天飞机，因为预算不断上涨以及挑战者号航天飞机失事，项目于1992年终止

1986年4月召开的第一次太空站讨论会上，北京空间机电研究所(508所)提出了采用飞船向空间站运人运货、载人飞船兼作空间站轨道救生艇的建议。会议确定由该所负责搞多用途飞船( 含空间站的轨道救生艇)的论证工作。北京空间机电研究所还发布了多篇论文，指出航天飞机发展的局限性，特别是在美国“挑战者号”航天飞机发生事故后。

1991年6月，在经过多年论证后，中国载人航天方案上报给航空航天工业部。为了能尽快争取立项，两弹一星元勋任新民带着一个1:10的飞船模型，亲自前往中央专委进行讲解和演示。1992年1月20日，航空航天部党组正式批准中国空间技术研究院承担载人飞船总体研制任务。代号“921”的载人航天工程正式启动。1994年，载人飞船被命名为“神舟”号。从1992年正式立项到2003年神舟5号任务成功，一共经历了11年。

▲508所提出的飞船方案模型

神舟飞船在论证中曾经有过三种布局方案，一种是返回舱和推进舱的两舱布局，一种是返回舱在前的布局，最后一种是返回舱在轨道舱和推进舱中间。两种返回舱在前的布局有利于在大气层内逃生，但是第二种布局需要在返回舱和轨道舱之间开口，不利于防热。最终选择和联盟号相似的轨道舱在前，返回舱在中间的布局。

轨道舱直径2 .25米，长度2.8米。在发射前航天员先进入运载火箭的整流罩舱门，再由轨道舱舱门进入轨道舱，最后由安装在返回舱上位于轨道舱和返回舱之间的舱门进入到返回舱，坐在指定的座椅上。返回舱呈钟形结构，长度为2.25米，最大直径为2.5米。由于返回舱直径比联盟号飞船返回舱的2.2米)，所以3名航天员乘坐相对来说比较宽敞和舒适。推进舱主要负责提供在轨运行的动力、调整飞船的姿态。共有16台25牛的姿控发动机、8台150牛的姿控发动机、4台2.5千牛的轨控发动机。这28台发动机都采用双组元燃料。轨道舱和返回舱上也分别装有16台和8台姿控发动机，但都是肼分解燃料。返回舱落地前需要在高空中排出多余的肼燃料，防止出现意外。

▲飞船总体

▲推进舱上遍布姿控发动机

所谓“弹道式再入”是指飞船完成在轨任务后，在进入地球大气层的过程中，返回舱只产生阻力、不产生升力。所谓“半弹道式再入”是指航天器返回舱的升阻比不大于0.5的航天器，以通过滚动控制调整升力方向的方式进入地球大气层。弹道式再入的航天器的优点是技术比较简单，缺点是返回舱着陆点控制精度差，再入过载大。半弹道式再入航天器的缺点是技术比较复杂，优点是返回舱着陆点控制精度高，再入过载小。神舟号返回舱采用半弹道式返回，通过精心设计，质心不在返回舱的纵轴上，空气动力正好在质心和气动中心的延长线上，产生了一个向上的夹角，从而产生向上的升力。

▲钟形返回舱

载人飞船是发展载人航天的基础，建设长期在轨的空间站是载人航天工程三步走的最后一步。神舟飞船标志着我国成为世界上第三个掌握载人航天技术的国家。新一代更加先进的可重复使用的载人飞船正在研发试验中。在不久的将来航天员将搭乘新飞船往返与建设完成的空间站，甚至踏上登月之旅。

▲新一代载人飞船

▲完成首次试验落地的返回舱，不再采用反冲火箭进行减震，而是采用气囊，会更加舒适，也不容易倾倒