领先就领先美国!嫦娥六号烧蚀材料有多先进?
嫦娥六号烧蚀材料,有多先进?
说出来大家可能不信,别看返回器表面都烧焦,甚至都烧起泡了,但里面用的材料妥妥的领先世界,当然也包括领先美国。
嫦娥六号有多先进
众所皆知,飞行器从月球返回和从近低轨道返回,难度不是一个等级。
相关资料显示,嫦娥六号返回时,以接近每秒约11.2公里的第二宇宙速度,进入大气层。
做个对比,神舟飞船返回时的速度为每秒7.9公里,比嫦娥六号妥妥的每秒少了3公里呢!
而此时,返回舱会建立返回姿态,开始持续三分钟的再入过程,并进入黑障区。
接着,在高超音速激波的作用下,返回舱会从下降转为上升态,并再次跃出大气层。
这一过程,不仅有助于减缓返回舱的速度,同时减少返回舱所受的热量负担。
然后,返回舱再次进入高度100公里的大气层,速度降至每秒7.8公里。
二次再入后,飞行程序将执行半弹道式再入程序,并第二次飞出黑障区,最终在距离地面约10公里高度,开始降落伞减速,直至着陆地面。
这种相当高端的控制技术,专业术语叫做“半弹道跳跃式再入”,俗称“打水漂”。
它是中国首创的,即便是美国,哪怕到现在,都还没有完全掌握。
而在高速再入大气层时,返回舱会与大气产生剧烈摩擦,就像被包裹在火球里一样。
为了应付这种极端状况,返回舱的表面,用到了抵御高温炙烤的“黑科技”。
呐,就是这个,由中国运载火箭技术研究院航天材料及工艺研究所研发的蜂窝材料。
这种材料的优势在于重量轻、强度高,并且具有优异的隔热性能,像是给返回器穿上了一件防热服。
比如,它在高温的过程中会发生分解、抗化、升华一系列的吸热反应,从而带走大量的热量,保护内部结构。
这么说吧,在2000度以上的超高温环境下工作,能够在530秒的工作时间内将舱内温度保持在30度以下。
相比之前,美国的阿波罗飞船,乃至现在的猎户座飞船,用的热防护材料都是一种叫做AVCOAT的东西。
这是一种以环氧改性酚醛为基底、填充石英纤维的烧蚀材料。
它能够在再入地球大气层时,通过烧蚀,也就是材料表面逐渐分解和蒸发,来吸收和带走大量的热量,从而有效地保护返回舱内部的设备和宇航员。
然而,这种材料的制造十分复杂,而且还都是纯手工打造。
据悉,需要人工将数十万个蜂窝孔一个个灌注,这个过程耗时耗力,全部加注成型,周期往往长达六个月,而且效率也较低,成本也高。
而中国的蜂窝材料,则先进多了。
其采用热压罐一次成型技术,大大缩短了制造周期,据说仅需8小时就能完成。
相比于美国的手工灌注,这种方式不仅效率更高,生产速度也更快。
更重要的,中国的蜂窝材料重量比美国的更轻,性能更优异。
材料越轻,带来的好处可多了。
不仅提高了返回舱的隔热效果,还减少了飞行器的总重量,从而提高了燃料效率和飞行性能。
值得一提,除了返回器大面积防热结构使用的轻质蜂窝增强防热材料外,科研人员经过多轮筛选又研制出连续纤维增强的SPQ材料、聚酰亚胺透波天线、热控涂层等多种材料。
从而提供了多种功能与结构的材料解决方案,最终为嫦娥六号提供全方位的保驾护航。
这么看来,一个是“手工仙人”,一个是工业超级大国,谁更先进一目了然。
结尾
虽然上个世纪60年代,美国人用火箭送了不少航天员去月球,但截止到今天,仍然还有很多人对此质疑。
这事吧,我想中国的航天专家最有发言权,但是呢,咱们就是不说。
首先,中国的卫星在月球轨道上转了那么久,上面有没有东西早就看的应该一清二楚。
然后,中国发布了月球照片并给各地命名,按美国人的尿性,他们有东西在那会不言语吗?
最后呢,美国声称带回来月壤380公斤,这么多年都应该研究透了,为什么还舔着脸跟我们要?
或许有人会说,因为这次嫦娥六号带来的是月背土壤,是创造人类历史的壮举,美国人肯定想要。
但问题是,我们凭本事采集的,为啥要给美国?
有本事,自己上月球去采集呀,哦, 忘记了,美国到现在登陆月球正面都费劲,还背面呢?
不应该啊,美国航天技术为啥退步这么快?
真是让人百思不得其解。