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2 # 魑魅涅磐
5月5日傍晚18時06分,中國新一代長征5B運載火箭搭載新一代載人飛船試驗飛船,順利在海南文昌航天發射中心發射成功。這次成功發射不僅是長征5B新型火箭的首飛成功,更是全新設計的新一代載人飛船的首次發射試驗,所以這次長征5B運載火箭的發射成功,也代表著中國正式開始建設空間站等載人工程的第一步,祝賀長5B發射成功,祝賀中國航天再一次取得勝利!
到第二天也就是5月6日下午的時候。據中國載人航天工程辦公室5月6日訊息,長征五號B運載火箭搭載進行首次試驗驗證的柔性充氣式貨物返回艙試驗艙,6日在返回過程中出現異常,專家正在對相關資料進行分析。看到這很多人對這個“柔性充氣式貨物返回艙”不知何物。的確這種柔性充氣式貨物返回艙從字面意思只能看出其是一個充氣式、且能保障飛船返回的東西,但是具體過程是怎麼樣的都無從所知。
在解釋什麼是“柔性充氣式返回艙”之前,還是先說一下返回艙返回地球時的複雜環境吧,我們都知道當飛船返回地球的時候,會與大氣層劇烈摩擦產生三千多度的高溫燒蝕整個返回艙,所以一直以來所有的返回艙都需要在返回艙與大氣層直接接觸的那一面,鋪設類似隔熱瓦、燃燒吸熱等厚實的隔熱層以保護返回艙安全返回地面。但是對於有些返回艙而言,傳統的隔熱層雖然能夠有效保護返回艙安全返回地面,但是在這個過程中,因為返回艙高速與大氣層接觸的過程中,會像“打水漂”一樣在大氣層上層跳躍,最終導致整個返回艙外層發生嚴重燒蝕,而且存在返回艙接近地面時的速度過高,需要藉助開傘面積更大減速傘和單獨藉助緩衝火箭來共同減速,從而達到安全著陸的標準。
但是對於新一代載人飛船而言,首先其體積相比之前的神舟載人飛船大了一倍以上,重量更是從早前的8噸直接提升到22噸左右,所以如果還是選擇之前的減速傘+緩衝火箭減速的話,首先需要數量更多、開傘面積更大的減速傘,而且緩衝減速火箭發動機數量也需要更多,但是減速傘數量過多極易有可能在返回過程中發生開傘數量不夠沒能及時減速、開傘後傘繩纏繞等問題。
而新一代載人飛船使用的"柔性充氣式貨物返回艙"其本質就是"充氣的熱盾",原理也很簡單就是透過給柔性氣囊充氣讓其形成一個巨大的錐形氣囊,從而藉助打開面積更大的充氣氣囊來減弱飛船返回艙進入大氣層的速度,保護飛船返回艙在穿越大氣層的過程中不受損害,進而降低返回艙的製造成本,以達到重複使用的需求。
美國此前曾經進行過相關試驗,但是以失敗告終,只因為我們都知道飛船再入大氣層的時候,返回艙與大氣層摩擦會在返回艙表面形成三千度以上的高溫,而且因為返回艙穿越大氣層至少需要幾分鐘甚至十幾分鍾之久,所以如何保證這個“柔性充氣式氣囊”在與大氣層長時間摩擦的過程中不會高溫破裂很關鍵。
所以對於新一代載人飛船返回艙的返回試驗中,關於這個人類現階段還沒有完全掌握且處於技術驗證階段的“柔性充氣式返回艙”技術,在返回的過程中發生異常其實也屬於預料之中的事情,現在趁早出現問題總比以後出現問題要好。
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什麼技術沒公佈,主要用途是中國太空倉和載人登月時用,主要特點是柔軟而又耐用和有緩衝和空間大、使用和護理都容易,顯然是高科技含量高,材料創新!