2L备用

这一类返回舱设计的基本原理如上。
看不懂？看不懂太正常了，我也看不懂下面我以大家都能看懂的方法解释一下。
一个进行纯弹道再入的返回舱，它的质心正好位于旋转体舱体的旋转轴线上。
在进行再入时，隔热大底冲击大气，大气给予返回舱反方向的阻力，使得舱体减速。

但假如我们把舱体的质心稍稍偏离旋转轴线，就会得到一个全新的结果：
返回舱会以一个新姿态保持稳定。这样，更多的空气就会向下偏转，进而产生了升力
升力是个好东西，它不仅可以减小再入过载，还可以增加返回舱的可操作性

这种再入方式如我们上面所说，在冷战时期被美苏的新一代载人飞船，比如双子座、联盟等采用。
但是当时他们还在搞登月竞赛，而且已经搞到了载人绕月的地步，于是新的问题又产生了：
载人绕月乃至载人登月需要返回舱从超过30万公里高的轨道返回地面。初中物理知识告诉我们，飞船在下落过程中重力势能会转化为动能。实际上，这个过程会导致飞船在再入大气前达到11km/s左右的速度，远超近地轨道返回的7.9km/s左右。如果不想让返回舱在再入过程中被烧化掉或者被过载压烂，就得搞出一个新的再入方式。
美苏科学家先后研究出了一种名为“半弹道跳跃式再入”，或者叫“双跳再入”的方式。


我们刚才提过，从月球轨道高度再入有极高的速度。那么，流经返回舱附近的气流也就更快了。假如我们按照之前半弹道再入的思路，更快的气流就会给我们带来更大的升力——最终，升力将扭转返回舱沿弹道下落的过程，使得它重新上升，最后在重力作用下再次坠入大气，就像用石子在水面上打水漂！但是第二次再入时，返回舱下落的速度已经大大削减至和从近地轨道再入差不多的程度，使得再入过程更柔和。

既然理论存在，那么实践开始！
实际上，美苏为了进行载人绕月、登月往返等任务都设计制造了采用半弹道跳跃式再入的航天器。
苏联：

基于联盟号飞船，砍掉了轨道舱，用于实现2人载人绕月

这种飞船使用质子-K火箭发射，并需要搭配一个上面级，称之为blok-D(见下）

7K-L1的发射记录如下：

为了实现载人登月任务，基于联盟号进行魔改，又出现了7K-LOK和7K-L1S。

↑7K-L1S

↑7K-LOK
二者的不同之处在于，7K-L1S原来的轨道舱被替换成了一个机动发动机模块，它是计划用于载人登月的7K-LOK飞船的简化版，而后者不仅有一个完整的轨道舱，而且轨道舱前的是用于和LK登月舱对接的对接机构和雷达。
由于这两种飞船都是使用N1火箭发射的，结果可想而知，自然也就没有测试双跳再入的机会了。

美国则开发了我们耳熟能详的阿波罗飞船（CSM）
CSM和登月舱（LM）在实际任务时由土星-V火箭发射。但在飞行测试中，单独的飞船也会由土星-I、土星-Ib火箭发射。

↑组合体的结构
飞行记录如下：

....3L补档

...5L补档

不是，我8L怎么又没了

通过表格不难发现，双跳再入确实可以有效减少过载。
那么问题又来了：是不是从月球返回，必须要用双跳再入呢？
其实并不是，例如表格所显示的，Apollo-11任务就因为天气原因走了一个相对平缓的半弹道再入，也完成了最终着陆。
事实上，如果从月球回来的飞船里压根没人，是个样本返回舱，其实我们还可以再激进一点....
苏联应用数学研究所的空间弹道学先驱德米特里·奥霍特西姆斯基（Dmitry Okhotsimsky）发现了一种轨道设计方案：当航天器在月球上一定区域（月球东经56°附近、赤道以北的狭长地带和南部高地上的着陆点）的某点内起飞，只需要径直向上加速，甚至不需要重力转向，仅需达到2.7km/s左右，最终就能在地球引力作用下落到地球上的一个椭圆形区域内。将这个点和回收区域连接，称之为回收圆锥。
据此，苏联开发了月面无人采样器Ye-8-5和Ye-8-5M,两者的区别在于钻头不同。


↑Ye-8-5系列的上升器和返回舱组合体。返回舱就是上面那个小球
但这个小球并不打水漂。由于需要满足上文所提的轨道，它会径直扎进大气，进行纯粹的弹道再入，并产生约300g以上的过载
Ye-8-5和Ye-8-5M的发射记录如下：

当我们已经了解月面再入的方法之后，再回到1L提出的问题。
通过镇楼图和相关新闻我们不难发现，嫦娥5号、嫦娥6号的返回舱采用了双跳再入的方案。
实际上这种再入方式对测控和飞控的要求相当高，也只有美苏（不含俄罗斯）中 御 三 家真正掌握。顺带一提尽管苏联的7K-L1贡献了大部分失败结果，但其中很多都是因为质子号火箭悲催的可靠性——因为它的掉链子导致在登月竞赛的关键阶段浪费了大量宝贵的载荷和时间，它搭载的飞船甚至还没到进行再入的任务阶段就坠毁了。
实际上，结合下图和之前楼层我们也能发现，双跳再入的轨迹其实和钱学森弹道相去甚远，在其末段也仅仅是和桑格尔弹道略有相似。因为无论是钱学森还是桑格尔弹道都是应用于地-地打击的导弹，而非再入大气的航天器。实际上我们对钱学森弹道有应用的应该是DF-17一类的高超音速弹，而它明显是一个有翼的升力体，和返回舱的构型又不相同。

另一方面，用“马赫”这个单位来度量航天器再入前的速度本身就很奇怪，因为“马赫”就不是一个固定值
由于音速本身会随着高度、温度、大气密度的变化而变化，所以“1马赫”的速度也不固定。而航天器位于大气边缘的接近真空环境时音速应当是0，因为真空就不能传声。正常衡量航天器速度的单位应该是m/s或者km/s为主。（混沌邪恶：ft/s）
嫦娥5/6样本返回舱的双跳再入确实有极高的含金量，但这并不是因为它以11km/s再入，因为从月球轨道高度再入都是这个速度，也不在于它跟导弹有直接联系（没人会把导弹打到38万公里高再等它落回来，因为轨道越高速度越慢）而是在于它完美的打水漂和精准的着陆。所以嗯夸这个“31马赫”看起来就挺匪夷所思的。引用之前看到的一句8u的话：“这就好像你离家创业赚了大钱，结果衣锦还乡的时候大家都夸你走路先迈左脚，非常了不起”。
更有趣的是，现在以“31马赫”为关键词进行搜索，似乎嗯夸这个的都是一些压根不接触航天领域的自媒体，同时硬扯关系将其扯到导弹上的源头同样是这个，实在是令人无话可说...毕竟，月背采样返回这事本身就意义非凡，为什么还需要牵强附会一个所谓的“31马赫”出来呢？
总之还是建议大家多留个心眼，不要受一些奇怪自媒体的骗。
（完）

本帖全部内容已经写完，明早会看情况对被吞的楼进行补档

分享这么多资料，辛苦了！

感谢分享，看到太空中讨论马赫数就感觉搞笑，网络上理性的讨论空间真的是越来越少了

和阿波罗一样几乎俯冲下来最优雅