在第一次深空飞行中,美国猎户座飞船的隔热材料出现了大问题。,回到地球后,发现100多处隔热材料脱落,如果是载人飞行,那将是致命的。
没有航天领域,中国不断刷新记录,我们国家的最新研发太空材料:超轻碳基微烧蚀防热材料。下面我们来看一下,这种保命材料是如何保命的。
猎户飞船返回,在2760℃高温下燃烧。
一年前,美国宣布任务是阿尔忒弥斯1号猎户飞船返回地球的画面,那时,飞船的速度相当快,接近地球的第二宇宙速度(又称逃逸速度,接近每秒11.2公里)。
当飞船进入大气层时,气动加热效果很强,气温急剧上升,达到2760℃的可怕温度。,相当于太阳表面温度的一半。从视频中可以看出,飞船外面燃烧着红色的火花,这种脱落的火花实际上是燃烧的材料带走了热量,在一定程度上保护了飞船返回舱。
接着,在后来的分析报告中,NASA 工程师们决定,隔热块从飞船上断开,形成一串碎片,还没来得及融化,图像显示隔热罩上至少有四个空洞。。
空洞造成的一系列风险,太空舱系统和乘客安全无法得到充分保护。,另外,飞船的碎片轨迹也会损坏飞船的降落伞,从而导致灾难性任务失败。据说, 在美国工程师的努力下,这些问题虽然已经解决了阿尔忒弥斯2号的任务,但是保温材料的重要性,不言而喻。
嫦娥五号回到地球,烧得“面目全非”
尽管通过嫦娥五号回到了地球大气层,减速是通过“打水漂”来实现的。,但是从月球返回的速度,达到了11公里/秒,几乎达到了第二宇宙的速度,当返回器冲进大气层时,气温在几十秒内接近3000度。,通过大气摩擦减速到7公里/秒,然后被大气反弹回太空,接着第二次进入大气层,然后在几百秒内承受2000度的高温烘烤。。
虽然外界温度很高,以至于返回器的外部腐蚀材料和隔热材料都被烧黑了,面目全非,但返回器内部是安全的,得益于中国的发展。轻质C-Si-O蜂窝增强低密度烧蚀防热材料。据估计,这种防热材料也用于嫦娥六号。
与防热材料相比,我国远远超过美国
美国猎户座飞船,科学技术靠考古”,在上个世纪阿波罗防热材料的基础上,其防热材料得到了改进,制造方法十分麻烦,在飞船底部制造防热材料需要6个月,而我国采样的现代制造方法只需8小时就可以完成。,并且还可以进行拆卸,维护简单。
就质量而言,我国载人飞船试验船的发射质量仅为21.6吨,返回舱质量仅为7吨,体积为13立方米,而美国猎户座这三个数字分别为26.5吨,10.4吨,9立方米,从这些指标来看,我国已经实现了全面碾压,不用说成本上的巨大优势。。
在了解到我国航天才材料的重大突破后,美国媒体一直鼓吹我国空天设备研发不透明,也不免放低身段,对这种对人类太空事业具有重要价值的航天隔热材料,希望我们国家能分享。。
结语
在不断前进的同时,中国的航天事业也给世界航天事业带来了积极的推动作用,可以预见,在不久的将来,中国航天材料的原创性将为世界航天事业带来新的突破。
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