载人飞船如何在太空中实现变轨？

　　汽车可以变道，火车可以掉头，飞机可以返航，但是你知道吗，载人飞船在太空中同样有自己的轨道，而且也需要在太空中变轨。

　　飞船在入轨后想要变轨，首先要确定其不同轨道的数目。当飞船发射入轨后，首先会运行在一椭圆轨道上，即初始轨道；运行若干圈后，在远地点进行变轨，进入一圆轨道，即运行轨道；飞船返回舱制动返回后，留轨舱经过两次变轨，进入一个更高的轨道，即留轨轨道。

　　载人飞船在变轨时，飞船上的发动机“各司其职”。载人飞船每个舱段都装有发动机，有切向装的，也有侧向装的。其中切向装的发动机主要用于控制飞船的姿态，一旦飞船出现滚动，两个反向的姿态控制发动机就会启动，从而形成一个“力偶”。这种大小相等、方向相反、不共线的两个平行力组成的系统，可以帮助飞船进行姿态调整。

　　其实，这些发动机都是通过载人飞船的轨道控制系统（GNC系统）进行工作的。为了避免因同一通道主、备份发动机均发生故障而导致姿态失控，GNC系统特地采用了大、小姿态控制发动机联合工作的方式，即使大（小）姿态控制发动机不能工作，靠小（大）姿态发动机仍可控制姿态。另外，返回舱仅滚动通道姿态发动机有冗余，只用其中的一路可靠性低，两路同时使用，会导致推进剂装填量不够用。而GNC系统采用主、备发动机交替工作模式，解决了这一问题，提高了返回舱控制的可靠性。

　　目前，我国已经研发出了轨道舱姿态轨道控制系统，这是我国第一个一般倾斜轨道上的长寿命卫星控制平台，具有多种控制模式。除此之外，我国还自主研发了偏航机动技术，这种技术目前已经成为了轨道舱在轨飞行的一种正常工作模式。

　　本文由石家庄藁城区兴安镇中学高级教师崔会欣进行科学性把关。

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　　作者： 张咪