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载人飞船返回大气层的时候在熊熊大火的包围下

来源:https://www.wzchild.com 作者:航天资讯 人气:141 发布时间:2019-10-25
摘要:载人飞船返回地球时,返回舱和推进舱会分别进入大气层。那为什么从来都只看到返回舱安全回到地面,却没见过推进舱呢?这是因为,推进舱在大气层中烧毁了。那么,为什么舱体会

  载人飞船返回地球时,返回舱和推进舱会分别进入大气层。那为什么从来都只看到返回舱安全回到地面,却没见过推进舱呢?这是因为,推进舱在大气层中烧毁了。那么,为什么舱体会在大气层中燃烧呢?

  在返回地面途中,返回舱和推进舱在距地面100km高空的位置开始进入稠密大气层,这时,它们的速度大致有8km/s。就像我们冬天搓手取暖一样,舱体对大气的高速摩擦和对周围气体的压缩,使降落速度急剧下降,同时产生巨大的热量。

  为了保护返回舱内航天员、实验仪器设备等的安全,聪明的科学家和工程师想出了一种“丢卒保帅”的巧妙办法。他们在返回舱外部,特别是温度最高的底部厚厚地包覆了一层称为“烧蚀材料”的防热层。一旦返回舱舱体受到高温侵袭,烧蚀材料防热层就会引火烧身,燃烧自己,消耗掉这些热量,从而保护飞船。

  安全返回地面的返回舱全都是“大黑脸”,像经历过火灾一样,就是烧蚀防热形成的结果。当烧蚀材料与大气摩擦时,它会受热熔化、蒸发、升华、分解和氧化燃烧。

  我国的神舟飞船采用了以烧蚀材料为主的飞船防热结构,科学家们通过对数十种烧蚀材料的反复筛选和试验,最终为神舟飞船选择了一种先进的低密度烧蚀材料。这种材料不但能耐受几千度的高温,而且密度小于1g/cm,质量非常轻。

  绝大部分材料只能在常温或不太高的温度下才能维持优良的密封性能,而返回舱舷窗要同时实现防热与密封,这可不是件容易的事。经过研发、讨论和反复验证,飞船研制者们最终采用多层窗玻璃的形式,结合合理的结构设计,同时解决了高温和密封的难题。飞船返回舱的舷窗窗口采用三层玻璃:最外层是高温防热玻璃,这层玻璃不进行密封,专门用以防热;内两层则采用钢化玻璃,同时承压和密封。

  1将防热玻璃与密封玻璃分开,避开了同时进行高温和密封的难点。这样做,就是将问题一分为二,各个击破。

  2 除了最外层玻璃能够防热,内两层玻璃也起到了适当的隔热作用。使飞船内部接近中温和常温,因而内两层玻璃也比较易于实现密封。

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