領先就領先美國!嫦娥六號燒蝕材料有多先進?
嫦娥六號燒蝕材料,有多先進?
說出來大家可能不信,別看返回器表面都燒焦,甚至都燒起泡了,但裡面用的材料妥妥的領先世界,當然也包括領先美國。
嫦娥六號有多先進
衆所皆知,飛行器從月球返回和從近低軌道返回,難度不是一個等級。
相關資料顯示,嫦娥六號返回時,以接近每秒約11.2公里的第二宇宙速度,進入大氣層。
做個對比,神舟飛船返回時的速度爲每秒7.9公里,比嫦娥六號妥妥的每秒少了3公里呢!
而此時,返回艙會建立返回姿態,開始持續三分鐘的再入過程,並進入黑障區。
接着,在高超音速激波的作用下,返回艙會從下降轉爲上升態,並再次躍出大氣層。
這一過程,不僅有助於減緩返回艙的速度,同時減少返回艙所受的熱量負擔。
然後,返回艙再次進入高度100公里的大氣層,速度降至每秒7.8公里。
二次再入後,飛行程序將執行半彈道式再入程序,並第二次飛出黑障區,最終在距離地面約10公里高度,開始降落傘減速,直至着陸地面。
這種相當高端的控制技術,專業術語叫做“半彈道跳躍式再入”,俗稱“打水漂”。
它是中國首創的,即便是美國,哪怕到現在,都還沒有完全掌握。
而在高速再入大氣層時,返回艙會與大氣產生劇烈摩擦,就像被包裹在火球裡一樣。
爲了應付這種極端狀況,返回艙的表面,用到了抵禦高溫炙烤的“黑科技”。
吶,就是這個,由中國運載火箭技術研究院航天材料及工藝研究所研發的蜂窩材料。
這種材料的優勢在於重量輕、強度高,並且具有優異的隔熱性能,像是給返回器穿上了一件防熱服。
比如,它在高溫的過程中會發生分解、抗化、昇華一系列的吸熱反應,從而帶走大量的熱量,保護內部結構。
這麼說吧,在2000度以上的超高溫環境下工作,能夠在530秒的工作時間內將艙內溫度保持在30度以下。
相比之前,美國的阿波羅飛船,乃至現在的獵戶座飛船,用的熱防護材料都是一種叫做AVCOAT的東西。
這是一種以環氧改性酚醛爲基底、填充石英纖維的燒蝕材料。
它能夠在再入地球大氣層時,通過燒蝕,也就是材料表面逐漸分解和蒸發,來吸收和帶走大量的熱量,從而有效地保護返回艙內部的設備和宇航員。
然而,這種材料的製造十分複雜,而且還都是純手工打造。
據悉,需要人工將數十萬個蜂窩孔一個個灌注,這個過程耗時耗力,全部加註成型,週期往往長達六個月,而且效率也較低,成本也高。
而中國的蜂窩材料,則先進多了。
其採用熱壓罐一次成型技術,大大縮短了製造週期,據說僅需8小時就能完成。
相比於美國的手工灌注,這種方式不僅效率更高,生產速度也更快。
更重要的,中國的蜂窩材料重量比美國的更輕,性能更優異。
材料越輕,帶來的好處可多了。
不僅提高了返回艙的隔熱效果,還減少了飛行器的總重量,從而提高了燃料效率和飛行性能。
值得一提,除了返回器大面積防熱結構使用的輕質蜂窩增強防熱材料外,科研人員經過多輪篩選又研製出連續纖維增強的SPQ材料、聚酰亞胺透波天線、熱控塗層等多種材料。
從而提供了多種功能與結構的材料解決方案,最終爲嫦娥六號提供全方位的保駕護航。
這麼看來,一個是“手工仙人”,一個是工業超級大國,誰更先進一目瞭然。
結尾
雖然上個世紀60年代,美國人用火箭送了不少航天員去月球,但截止到今天,仍然還有很多人對此質疑。
這事吧,我想中國的航天專家最有發言權,但是呢,咱們就是不說。
首先,中國的衛星在月球軌道上轉了那麼久,上面有沒有東西早就看的應該一清二楚。
然後,中國發布了月球照片並給各地命名,按美國人的尿性,他們有東西在那會不言語嗎?
最後呢,美國聲稱帶回來月壤380公斤,這麼多年都應該研究透了,爲什麼還舔着臉跟我們要?
或許有人會說,因爲這次嫦娥六號帶來的是月背土壤,是創造人類歷史的壯舉,美國人肯定想要。
但問題是,我們憑本事採集的,爲啥要給美國?
有本事,自己上月球去採集呀,哦, 忘記了,美國到現在登陸月球正面都費勁,還背面呢?
不應該啊,美國航天技術爲啥退步這麼快?
真是讓人百思不得其解。