返回舱在进入大气层的过程中,首先就要面临高温的考验,返回舱会与大气层发生剧烈摩擦,产生几千度的高温,变成一个“大火球”。
这种“凶险”不仅给返回舱带来威胁,高温还会炙烤舱里的乘员。国际上飞船返回舱的防隔热主要通过三种方法:
一是吸热式防热,在返回舱的某些部位,采用导热性能好、熔点高和热容量大的金属吸热材料来吸收大量的气动热量;
二是辐射式防热,用具有辐射性能的钛合金及陶瓷等复合材料,将热量辐射散发出去;
三是烧蚀防热,利用高分子材料在高温加热时表面部分材料融化、升华或分解气化带走大量热量的方法散热。
注意
我国的神舟系列飞船采用了自主研发的以烧蚀防热为主、以辐射式防热和隔热为辅的防隔热材料体系。采用先进的防隔热材料技术给返回舱穿上一层25毫米厚的“防热衣”,防热材料在巨大热流的作用下,自身分解、熔化、升华,在消耗表面质量的同时带走大量的热,可使飞船内部温度控制在30摄氏度左右。
同时,为了避免局部过热,返回舱还需要利用滚转调姿发动机,使自身进行一定的自转运动,通过自转来均匀受热。这样,就解决了高温这一关的凶险,保证航天员在舱内的安全与舒适。
4月16日上午,神舟十三号载人飞船顺利返回。
这是中国航天的荣耀时刻,这是中华民族的伟大时刻。
细心的网友发现,神舟十三号返回舱表面烧蚀程度减轻了许多,这不经意的细节证明了中国航天的实力和魅力。
我们知道,返回舱经过大气层时会产生摩擦高温,这温度一般情况下有1000到1200度,必须要是特殊材料,方可经受严峻的考验并保证航天员的生命安全。
好在中国研制耐高温材料和隔热材料的水平世界领先。
甭说1200度的高温考验,哪怕是2000度、3000度,中国科学家们也是得心应手了。
我看到央视的报道,据神舟十三号返回舱防热结构专项主任工程师梁馨说,他们团队为神舟研制的防热材料有100多种。
君不见美国水星飞船返回舱侧壁采用辐射防热结构,双子 星座 飞船返回舱侧壁采用辐射防热和热沉防热结构,神舟十三号返回舱用的是低密度的蜂窝增强的烧蚀材料,耐受2000度的高温不在话下。
君不见,中南大学女科学家范景莲教授亲自带队研发出的一款新型耐高温的材料,可承受3000度的高温,未来运用可期!
君不见,作为中国空间站关键技术验证阶段发射的第二艘载人飞船,也是驻留太空时间最久的神舟飞船,神舟十三号实现了多个首次,航天员王亚平也进行了太空行走,成为了首位在太空中进行舱外活动的中国女性。
新技术成就新高度!
据央媒报道,这次神舟十三号返回地球,创新地首次采用了快速返回模式。
以前飞船返回地球,要绕行地球11圈,这次只用了5圈。返回时间由17个小时缩短至约7.5个小时。
总而言之,神舟十三号的圆满成功,我们倍感自豪!
本人认为是我国已较熟练精确掌握了大气层边缘乘波d跳溅落方式的重返技术方案,其能大大减轻了大气层减速造成的摩擦烧蚀,这项技术到目前为止或甚至领先于美俄。
2022年4月16日9时56分,神舟十三号返回舱在东风着陆场成功着陆。而且我们的三位航天英雄翟志刚、王亚平、叶光富都身体状态良好。三位航天英雄在我国的空间站中一共工作了183天,刷新了中国航天员单次任务的时间纪录。
神舟十三号返回舱在这次返回地球地面的过程中,只用了9小时,而之前我们的神舟十二号返回舱返回地面用时是28小时。神舟十三号返回舱返回地面的时间比神舟十二号减少了19小时。
按照之前的神舟十二号返回舱绕地球飞行11圈来对比,这次神舟十三号返回舱绕地球减少到了5圈。
1,快速返回系统。
这种技术的核心是通过各种系统协同工作,调节飞船推进舱,使飞船的点火速度进一步加快,同时返回舱的减速效率更高,从而使飞船的安全降落更快的实现。
2,神舟十三号返回舱的“防热衣”。
在神舟十三号返回舱的防热技术上有一种像蜂窝状一样的防热材料,这种防热材料可以通过燃烧带走返回舱和大气层摩擦而产生的大部分热量,从而保证航天员的安全。
3,利用导热性能好、熔点高、热容量大的钛合金等复合金属材料都是返回舱防热的重要材料 。这些材料可以吸收大量的热量,并且将这些热量储存在外层中,从而保护返回舱内部不受到高温的腐蚀。
以上就是我个人认为的神舟十三号返回舱表面烧灼程度轻的原因和技术。
神州十三返回舱落地光滑明亮,完整度好。说明返回舱经历大气层的摩擦高温后,表面并没有被烧蚀或熏黑。
这表明中国在耐高温材料和隔热材料研究上处于世界先进水平。这意味着,神舟十三号返回舱的表层,可能使用了更先进的隔热材料,这些隔热材料不仅能确保舱内温度平稳,而且脱落有序合理,确保了返回舱最大安全,不会留下当年美国哥伦比亚航天飞机返回时,因为机身上某几块隔热砖有问题,导致航天飞机被烧融空中解体的隐患。
中国在研制耐高温材料和隔热材料研究上处于世界先进水平,这已不是秘密。中国已研制出高超音速导d并在美欧众目睽睽下成功发射了数次。按俄罗斯公布它研发的“先锋”高超音速导d数据,该d头能以20倍音速滑翔飞行,耐受2000摄氏度高温。
想来中国的高超音速导d材料的耐受程度也达到了2000度水平。用它来制造神州十三返回舱外壁,完全可以承受返回舱重返大气层时产生的1000—1200度高温。
国家已经官宣了,神舟十三号采用飞行路线规划技术,延长返回时间,降低速度,自然表面烧蚀程度减轻许多!
那当然。致于什么新技术,得问那些顶尖的年轻的中国的爱国的钱学森式的科学家
注意看返回舱,有一面烧蚀较厉害,其他部分无变化
神舟十三号相较于之前首次使用了快速返回技术,保障快速返回技术的实施带来的难点有:速度控制;温度控制;着陆精度;搜救高效。
相较于神舟十二号的返回来说,神舟十三号的快速返回在绕地飞行的圈数从以往的18圈缩短为5圈,以往18圈的绕地飞行时间就需要1天以上,现在的5圈不过几个小时。未来应对神舟十三号的快速返回技术,对地面搜救的要求大大提高,以往的数万平方公里的着陆点,现如今通过大量装备有有源相控阵雷达的大疆无人机就行搜救,一大批智能化设备的投入也是为了保障搜救的高效;
速度的控制较高,以往绕地飞行时间较长的时候,有充足的时间给地面控制人员进行调整,现在时间大大缩短后,对速度的快速控制就尤为重要了,要在短时间将第一宇宙速度的神舟飞船进行控制。温度的控制要恰好,返回舱从进入大气层后发生的剧烈摩擦会产生大量热量,表面温度甚至可以达到上千摄氏度,而需要进行温度的控制,基本上是通过隔热层进行降温,神舟十三号飞船的表面是由一种特殊的防热涂层,当温度达到一定程度时,烧蚀材料升华,吸收了大量温度,保障了返回舱内温度的舒适。
快速返回技术对着陆精度可以说是一种极大的考验,着陆时间的缩短,不仅仅是需要搜救的高效,着陆场有数万平方公里,不论是搜救精度如何之高,也比不上着陆点控制到位的好,在快速返回中,工作人员需要对神舟十三号飞船的速度,角度和方向进行精确控制,才能保障着陆在十分理想的地方,这样便于搜救,才能做到真真正正的快速返回。
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