再さい入いれ

重じゅう返かえし（英語えいご：Re-entry，正體しょうたい中ちゅう文ぶん譯やく為ため重じゅう返かえし）是ぜ指ゆび自然しぜん物体ぶったい或ある人造じんぞう物体ぶったい从外層がいそう空そら间进入行くだり星ぼし大だい气层的てき运动过程。如果人造じんぞう物体ぶったい（如人造じんぞう卫星、飞船、火箭かせん导弹、空そら天てん飞机等ひとし）离开地球ちきゅう大だい气层，再さい从外そと太ふと空むなし重じゅう新しん进入地球ちきゅう大だい气层的てき运动，称しょう为“重じゅう返かえし”（reentry）大だい气层。例れい如，流星りゅうせい進入しんにゅう地球ちきゅう大氣たいき墜落ついらく的てき隕石いんせき不ふ算さん重じゅう返かえし。

火星かせい探さがせ测漫游ゆう者しゃ（MER）的てき整流せいりゅう罩在ざい进入火星かせい大だい气时情じょう形がた的てき艺术想そう象ぞう图

弹道弹头和わ消耗しょうもう性せい飞行器き在ざい再さい入いれ大だい气层时不需要じゅよう减速，事こと实上，它们被ひ制せい成なり流ながれ线型以保持ほじ速度そくど。此外，从临近空そら间慢速返かえし回かい地球ちきゅう（如从气球上うえ跳とべ伞）不ふ需要じゅよう热屏蔽，因いん为重力じゅうりょく加速度かそくど不ふ会かい对从大だい气层本身ほんみ（或ある在ざい大だい气层上方かみがた不ふ远处）开始相あい对静止せいし的てき物体ぶったい产生足あし够的速度そくど以造成ぞうせい显著的てき加か热。

对于地球ちきゅう来らい说，重じゅう返かえし发生在ざい卡门线处，海拔かいばつ100公里くり（62英里えり，54海里かいり）上方かみがた的てき高度こうど，而在金星かなぼし则发生せい在ざい250公里くり（160英里えり，30海里かいり）处，火星かせい在ざい约80公里くり（50英里えり，43海里かいり）处。

原理げんり

人造じんぞう或ある者もの自然しぜん物体ぶったい从宇宙うちゅう空そら间进入天体てんたい的てき大だい气层的てき过程被ひ称しょう作さく进入大だい气层（Atmospheric entry），在ざい地球ちきゅう的てき场合指ゆび的てき是ぜ从宇宙うちゅう空そら间一侧越过海拔かいばつ为100km的てき卡门线的てき过程。从地面めん发射后きさき离开大だい气层的てき人造じんぞう航こう天てん载具重おも新しん进入大だい气层的てき过程被ひ称しょう作さく重じゅう返かえし大だい气层（Atmospheric reentry）或ある重じゅう返かえし（Re-entry）。

返かえし回かい大だい气层根ね据すえ其目的もくてき和わ过程被ひ分ぶん为以下か类型：

目的もくてき（原因げんいん）	过程是ぜ否いや可か控ひかえ	是ぜ否いな破やぶ坏性
把わ航こう天てん器き安全あんぜん降くだ落到行ぎょう星ほし表面ひょうめん	是これ	否いや
洲しま际弹道どう导弹的てき弹道飞行后きさき半はん程ほど	是これ	是これ
人ひと为消灭航天てん器き或ある太ふと空むなし垃圾	否いや，或ある任にん由よし其轨道どう自然しぜん衰おとろえ减	是これ
因いん太ふと空むなし碰撞等ひとし意外いがい而导致的返かえし回かい	否いや	是これ

返かえし回かい式しき航こう天てん器き的てき设计以安全あんぜん可か控ひかえ地ち回かい到いた地面じめん为目的もくてき。由よし于在目前もくぜん的てき技わざ术条件下じょうけんか返かえし回かい大だい气层时航天てん器き的てき速度そくど极高，因いん此非破やぶ坏性返かえし回かい的てき过程一般需要有特殊的措施来保护航天器避免受到气动力りょく加か热和かず震しん动、冲击等とう损害。由よし于载人航こう天てん一定いってい有ゆう航こう天てん员返かえし回かい地面じめん的てき过程，因いん此这一过程也成为载人航天中风险较高的环节之一。

歷史れきし

這種雙そう層そう隔へだた熱ねつ板ばん概念がいねん在ざい1920年ねん由ゆかり羅ら伯はく特とく·戈ほこ達德たつのり提出ていしゅつ，他た說せつ："流星りゅうせい進入しんにゅう大氣たいき層そう的てき速度そくど高だか達たち每秒まいびょう30英里えり，但ただし內部依然いぜん寒冷かんれい。因よし此，假かり如再返かえし回かい物的ぶってき表面ひょうめん覆くつがえ蓋ぶた一層いっそう抗こう高溫こうおん（不易ふえき變質へんしつ及難熔解）的てき物質ぶっしつ後ご再さい用よう一層不太會導熱的耐高溫物質，這樣物體ぶったい表面ひょうめん就不會かい受到太ふと多おお的てき侵蝕しんしょく"（節錄せつろく）。

而第一いち次じ實際じっさい應用おうよう到いた此系統けいとう是ぜ在ざい洲しゅう际彈道どう導しるべ彈だん的てき重じゅう返かえし速度そくど增加ぞうか所しょ導しるべ致的气动力りょく加か热。早期そうき的てき彈道だんどう導しるべ彈だん，如V2火箭かせん，並なみ沒ぼつ有ゆう此問題もんだい。而中程ほど彈道だんどう導しるべ彈だん，如蘇聯れん的てきR-5（有ゆう1200km）的てき射程しゃてい，就需要よう陶すえ瓷複合あい材料ざいりょう來らい保護ほご。首くび個こ洲しゅう際ぎわ彈道だんどう導しるべ彈だん（ICBM，射程しゃてい達たち8000至いたり12000km），則のり已やめ正式せいしき進入しんにゅう了りょう現代げんだい保護ほご材料ざいりょう的てき時代じだい。在ざい美國びくに，這技術ぎじゅつ是ぜ由ゆかり艾もぐさ姆斯研究けんきゅう中心ちゅうしん（NASA Ames）任にん職しょく的てき哈立·朱しゅ利とし安やす·艾あい倫りん率先そっせん開發かいはつ。而蘇聯れん的てきYuri A. Dunaev也曾在ざい列れつ寧やすし格かく勒物理ぶつり技術ぎじゅつ研究所けんきゅうじょ開發かいはつ類似るいじ的てき技術ぎじゅつ。

飛行ひこう器き的てき形狀けいじょう

鈍どん形がた飛行ひこう器き

美國びくに國家こっか航空こうくう諮詢しじゅん委員いいん會かい的てき哈立·朱しゅ利とし安やす·艾あい倫りん、阿おもね爾しか弗どる雷かみなり德とく·J·艾もぐさ格かく斯在ざい1951年ねん發現はつげん了りょう鈍どん形がた（高こう阻）防ぼう热大底そこ具有ぐゆう最さい佳けい效果こうか。因よし為ため返かえし回かい式しき航こう天てん器き的てき气动加熱かねつ與あずか阻力係數けいすう成なり反はん比ひ，即そく阻力愈いよいよ大だい，熱ねつ負荷ふか愈いよいよ低ひく。钝形重じゅう返かえし舱使得とく气体不能ふのう快速かいそく离开，成なり为气垫层隔开了冲击波は与あずか加か热振动层，使つかい得とく大だい部分ぶぶん热空气不再さい直接ちょくせつ接触せっしょく重じゅう返かえし舱，热能保持ほじ在ざい冲击波は气体中ちゅう并在大だい气层中ちゅう扩散。

艾あい倫りん和かず艾あい格かく斯的發現はつげん，最初さいしょ被ひ視し為ため軍事ぐんじ秘密ひみつ，但ただし於1958年ねん出版しゅっぱん。鈍どん形がた理論りろん的てき設計せっけい成なり為ため可か行ぎょう的てき隔へだた熱ねつ板ばん，都と體現たいげん在ざい水星すいせい、雙子ふたご星和せいわ阿波あわ羅ら太ふとし空そら艙，使つかい宇航員いん返かえし回かい火ひ熱ねつ的てき地球ちきゅう大氣たいき層そう時じ仍生存せいぞん。蘇そ聯れん的てきR-7洲しゅう際ぎわ彈道だんどう導しるべ彈だん於1957年ねん使用しよう尖とんが鼻はな的てき彈頭だんとう成功せいこう首くび次じ試射ししゃ，但ただし擊げき中ちゅう目標もくひょう區く10公里くり以外いがい，因いん而改為ため鈍どん鼻はな的てき彈頭だんとう。蘇そ聯れん的てき隔へだた熱ねつ層そう由よし多層たそう玻璃はり纖維せんい與あずか石いし棉わたtextolite組成そせい。

重じゅう返かえし飞行器き形状けいじょう

球形きゅうけい或ある球形きゅうけい部分ぶぶん

阿波あわ罗飞船せん指令しれい舱的重じゅう返かえし形状けいじょう

1950年代ねんだい到いた1960年代ねんだい，易えき于从理り论上用ようFay-Riddell方かた程ほど建けん模も分析ぶんせき。 当とう时没有高ありだか速そく计算机つくえ，高速こうそく空そら气动力学りきがく还处于萌芽ほうが阶段。苏联的てき东方飞船、上うえ升ます飞船、以及火星かせい、金星きんぼし探さがせ测器的てき下降かこう舱；美国びくに的てき阿波あわ罗飞船せん指令しれい舱都と采さい用よう了りょう球形きゅうけい防ぼう热大底そこ。阿波あわ罗飞船せん重じゅう返かえし时的攻おさむ角かく−27°，升ます阻比0.368。联盟飞船、月つき球だま取と样返回かい探さがせ测器、双子ふたご座ざ飞船、水星すいせい号ごう飞船都みやこ是ただし如此设计。即そく使つかい这少量的りょうてき升ます力りょく也使得とく从弹道どう式しき重じゅう返かえし8-9g的てき峰みね值加速度そくど减小到いた4-5g，同どう时大大だい减少了りょう峰ほう值气动加热。

球たま-圆锥形がた

最さい终组装そう时的伽とぎ利り略りゃく探さがせ测器

球たま-圆锥形がた是ぜ指ゆび截头圆锥与球形きゅうけい部分ぶぶん的てき结合。这具有ぐゆう更さら好このみ的てき动态稳定性せい。

LGM-30民兵みんぺい洲しゅう际导弹的重じゅう返かえし段だん

美国びくに最早もはや的てき该构形がた的てき重じゅう返かえし舱是通用つうよう电气于1955年ねん开发的てきMk-2 RV。使用しよう了りょう基もと于金属きんぞく防ぼう热大底そこ的てき辐射热防护系统(TPS)。Mk-2作さく为武器き投射とうしゃ系けい统具有ぐゆう很大缺陷けっかん，由ゆかり于低弹道系けい数すう使つかい得とく其在上じょう层大气中飞行时间太ふとし长，产生一股金属蒸汽尾流，极易于被雷かみなり达发现。

Mk-6 重じゅう返かえし舱

通用つうよう电气研けん制せい的てき下か一代重返舱是Mk-6，采さい用よう尼あま龙酚醛材质的防ぼう热大底そこ，其效果こうか非常ひじょう好こう以至于可以大大だい减小锥体半角はんかく到いた12.5°. Mk-6的てき重じゅう返かえし质量3360 kg，长3.1m。随ずい着ぎ核かく武器ぶき小型こがた化か与あずか烧蚀材料ざいりょう的てき进展，重じゅう返かえし舱变得どく更さら轻、锥体半角はんかく减小到いた10°-11°.

"发现者しゃ"侦察卫星的てき胶片返かえし回かい舱

美国びくに日にち冕侦察卫星ぼし是ぜ第だい一种非武器战斗部的重返舱。1959年ねん2月がつ28日にち首くび次じ发射。 February 1959).

携带着ぎ陆器的てき海うみ盗ぬすめ号ごう轨道器き

不同ふどう于军事ごと目的もくてき的てき返かえし回かい舱，空そら间探测器的てき返かえし回かい舱采さい取と更さら大だい的てき锥体半角はんかく显然可か以减少しょう对烧蚀材料りょう的てき需要じゅよう，降くだ低てい死し重おも。伽とぎ利り略号りゃくごう探さがせ测器的てき下降かこう舱的锥体半角はんかく达到了りょう45°，海うみ盗ぬすめ号ごう火星かせい着ぎ陆舱的てき锥体半角はんかく达到70°

星ほし尘号彗星すいせい采さい样重返かえし舱

双そう锥形

双そう锥形是ぜ在ざい球形きゅうけい-锥形上じょう又また增加ぞうか了りょう一いち个截头锥形がた。这具有ぐゆう非常ひじょう好このみ的てき升ます阻比，达到1.0以上いじょう。

DC-X的てき首くび飞

非ひ轴对称しょう形状けいじょう

用よう于载人じん重じゅう返かえし舱，如采用よう三さん角翼かくよく的てき航こう天てん飞机、暴风雪ゆき号ごう航こう天てん飞机，以及升ます力りょく体からだ如X-23 PRIME。

激げき波は层气体たい物理ぶつり

防ぼう热大底そこ设计的てき经验规则是ぜ：激げき波は层气体峰ほう值温度ど（开尔文ぶん为单位い）等とう于进入にゅう速度そくど（单位m/s）。例れい如，宇宙うちゅう飞船以7.8 km/s进入大だい气层，激げき波は层气体からだ峰ほう值温度おんど7800 K。因よし为动能增加ぞうか与あずか速度そくど的てき平方ひらかた成しげる正せい比ひ，而气体たい的てき比ひ热容随ずい温度おんど而大幅おおはば度ど增加ぞうか（这不同どう于固体こたい在ざい通常つうじょう条件下じょうけんか可か以假设比热容不ふ变）。

在ざい典型てんけい的てき重じゅう返かえし温度おんど，激げき波は层大气是被ひ电离与あずか解かい离的てき。这种化学かがく解かい离必须一些物理模型以描述激波层的热与化学性质。对于设计防ぼう热大底そこ的てき航こう宇工程ほど师有4种气体たい基本きほん物理ぶつり模型もけい：

理想りそう气体模型もけい

几乎所有しょゆう的てき航こう太ふと工程こうてい师在本科ほんか时学过理想りそう气体模型もけい。大だい部分ぶぶん的てき理想りそう气体方かた程ほど与あずか对应的てき表ひょう与あずか图在NACA Report 1135中ちゅう给出。 NACA Report 1135的てき摘要てきよう经常出で现在热动力学りきがく课本的てき附ふ录被航こう宇工程ほど师熟悉。

理想りそう气体理り论非常ひじょう精巧せいこう并在设计飞机时非常ひじょう有用ゆうよう，但ただし它假定かてい气体是ぜ化学かがく惰性だせい的てき。从飞机つくえ设计角度かくど，大だい气温度おんど低てい于550 K时可以假定かてい气体为惰性せい的てき。气温550 K时理想りそう气体理り论开始はじめ出で现问题而气温超ちょう过2000 K将はた不ふ再さい适用，这时防ぼう热大底そこ设计者しゃ必须使用しよう真ま实气体たい模型もけい。

再さい入いれ角かく

再さい入いれ角かく的てき大小だいしょう直接ちょくせつ影かげ响到航こう天てん器き在ざい大だい气层里さと的てき航こう程ほど。若わか再さい入いれ角かく过小，航こう天てん器き可能かのう只ただ在ざい大だい气层边缘掠かすめ过而无法进入；若わか过大则会受到较大的てき空そら气阻力りょく，可能かのう会かい使し气动力りょく加か热严重じゅう进而导致航こう天てん器き燃もえ烧。一般无人航天器再入大气层时，再さい入いれ角かく在ざい3°~8°之の间，不ふ会かい超ちょう过10°。为使最大さいだい制せい动过载不超ちょう过人体じんたい所しょ能のう耐たい受的限度げんど（10倍ばい重力じゅうりょく加速度かそくど），以第だい一いち宇宙うちゅう速度そくど再さい入いれ的てき载人飞船必须以小于3°的てき再さい入いれ角かく进入大だい气层。

外部がいぶ鏈結

• 艾もぐさ姆斯研究けんきゅう中心ちゅうしん（NASA Ames） （页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）