贺卫亮 才晶晶 汪龙芳 张碧辉 康 甜

（北京航空航天大学宇航学院）

1 引言

天地往返运输系统是实现天地之间人员和货物运输的途径。从目前天地往返的能力而言，发射的能力远远大于返回的能力，航天器的再入与返回过程一直是空间往返运输系统的技术瓶颈，无论是从运输的重量和成本，还是从运输的周期等方面，都制约着天地往返运输的能力。

传统的天地往返运输系统的运行方式包括发射、在轨运行、返回等三个阶段。其中，发射阶段与返回阶段是一一对应的关系，也就是说，如果需要进行一次从空间的返回过程，那么就必然对应一次从地面到空间的发射过程。这样，天地往返的经济成本和机会成本就会因发射成本的高昂和发射机会的有限而急剧增大，而且，由于发射过程受到准备时间、发射窗口等限制，天地往返的实时性无法保证。

一次发射多次返回的天地往返系统就是要突破目前空间往返过程中发射与返回一一对应的关系，利用一次发射携带多个充气式再入飞行器，实现从轨道上多次返回，满足航天活动过程中快速返回、应急返回和机动返回的需求。

充气式再入飞行器技术是实现一次发射多次返回的核心技术，充气式再入飞行器可以在发射时呈折叠包装状态，具有体积小、重量轻的特点，能够实现在一次发射过程中，一个航天器内能够安装多个这种再入飞行器。航天器当进入空间后，无论是在轨飞行，还是空间交会，都可以根据需要，从中分离出多个充气式再入飞行器，实现多次返回。……