巅峰高地打出巡航导弹精度!总师直言世界领先,新飞船三千度高温烧不坏

国产新一代载人飞船试验船着陆当天对外发布的视频较为模糊 , 返回舱很多细节难以辨识 , 给人一种通体黑色印象 , 而国外飞船再入返回后的品相却要好得多 , 难道是因为我们的技术更为落后吗?事实恰恰相反 。
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光学设备记录的新飞船返回舱画面
目前世界范围内进行过在轨飞行测试的新飞船有四款 , 分别是新一代载人飞船试验船(中国)、洛克希德马丁公司“猎户座载人飞船”(美国)、SpaceX公司“载人龙飞船”(美国)、波音公司“CST-100载人飞船”(美国) , 后三款皆为NASA订购飞船 。
载人航天经过半个多世纪发展可谓殊途同归 , 四款新型飞船皆采用返回舱+服务舱两舱结构布局 , 目前它们都还没有达到载人状态 。 按照计划载人龙飞船将于本月下旬进行首次载人飞行试验 , 以期能够恢复美国停滞长达9年的载人天地往返能力 。
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进行过轨道测试飞行的新型载人飞船
四款新飞船虽然布局相同但设计定位差异极大 , 我国新一代载人飞船是载人登月先导任务 , 主要服务载人月球探测任务 , 同时可以兼顾近地轨道空间站天地往返业务 。
美国三款新飞船中只有猎户座载人飞船可以执行载人登月任务 , SpaceX公司的载人龙与波音公司的CST-100都只能在近地轨道飞行 , 无法飞赴更遥远的深空 。
NASA唯一可以奔赴月球的猎户座载人飞船仅在5年多前进行过返回舱再入测试 , 截至目前仍没有实施类似我国新一代载人飞船包含服务舱在内的完整版在轨飞行测试 , 由于配型运载火箭拖沓的研制进度 , 以及美国今年遭遇自二战以来的最大危机事件 , 导致猎户座飞船首飞时间大概率要延后至2022年 。 换言之 , 我国载人登月飞船进度目前领跑全球 。
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猎户座完全版首飞要延后至2022年
SpaceX公司载人龙飞船与波音公司的CST-100飞船运行轨道是距离地球约400公里的近地轨道 , 返回舱再入大气层抵御的最大热流密度只有我国新一代载人飞船的不到一半 , 抵御热流能力的差异也是载人龙与CST-100无法执行载人登月任务的核心原因之一 。
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载人龙飞船防热能力无法满足登月返回需求
我国新一代载人飞船试验船就技术形态看 , 很像当年的神舟一号飞船 , 任务目的都是为了验证返回舱再入大气层的防热能力 。
新一代载人飞船用于载人登月任务时 , 从月球返回地球再入大气层速度将高达11公里/秒 , 与大气剧烈摩擦可产生近3000摄氏度高温 , 热流峰值是近地轨道飞船再入大气的两倍多 , 对飞船防热结构与防热材料提出了更高要求 。
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返回舱再入地球大气层
为了验证月球轨道返回能力新飞船由长征五号B遥一火箭精准射入预定近地轨道后先后实施了7次轨道提升 , 飞船最终爬升至距离地球约8000公里的高轨轨道 。 随后在服务舱反推制动下飞船返回舱建立归航航线 , 以超过9公里/秒的速度再入大气层 , 虽然还没有达到第二宇宙速度 , 但返回舱经受的热流密度与第二宇宙速度条件下的热流密度相差无几 。
载人飞船再入大气防热主要通过气动减速与防热材料两种技术手段实现 , 新飞船返回舱采用球冠倒锥体构型 , 防热大底直径达到了4.5米 , 相较于神舟飞船的钟形结构更有利于气动减速 。
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