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载人飞船返回舱有身专用“防热衣”
发布日期:2017年02月03日    信息来源:中国运载火箭技术研究院 字体:【】【】【

  2016年11月18日,神舟十一号载人飞船返回舱把航天员成功送回地面,我们看到的返回舱外表面已被烧蚀,呈灰黑色。其实刚制作完成的返回舱不是这样的,而是身穿一层专用“防热衣”。这层“防热衣”是由中国运载火箭技术研究院所属的航天材料及工艺研究所精心制作的。


  神舟系列飞船是由轨道舱、返回舱和推进舱三部分组成,返回舱是宇航员往返太空时搭乘的“交通工具”,同时,也是宇航员在太空中的“工作室”和“休息室”。返回舱进入既定轨道飞行前,起保护作用的整流罩分离,返回舱在太空在轨飞行和返回地面的过程中,都要面临不同温度的考验,它是如何保障航天员安全的呢?


  据介绍,返回舱舱体表面涂覆着厚厚的涂层,这是返回舱的“防热衣”,它不是一种简单的涂层,而是由多种特殊防热材料制作而成,它们都具有保温绝热和烧蚀防热的双重作用。


  返回舱在轨飞行时,面对太阳和背对太阳的地方,有近200℃的温差,“防热衣”在整个飞行过程中发挥绝热保温的作用,保证舱体内正常温度不受影响。


  返回舱在返回地面的过程中,速度快,与大气层摩擦剧烈,温度高达1500℃,这时“防热衣”就要发挥烧蚀防热的作用。就像水变成水蒸气要吸收大量的热一样,涂层材料在发生熔化、蒸发、分解等物理和化学变化时,也会带走大量的热,经过烧蚀,一部分防热材料流失,另一部分发生碳化,并在舱体表面形成牢固碳层,阻隔大量的热。


  而我们看到的返回舱为什么不同区域经烧蚀后变色程度不一样呢?


  据介绍,返回舱在返回时,有的区域处在迎风面,有的区域处在背风面,迎风面的区域烧蚀得最厉害,会变成灰黑色,背风面的区域烧蚀轻微,变色不严重。


  返回舱从外形上看,像一口大钟。不过与大钟不同的是,返回舱的下面不是敞口的,而是扣着一个大底,这个大底是起防热作用的,顾名思义叫“防热大底”。但在完成使命的返回舱上,我们为什么看不到它呢?


  据介绍,防热大底是返回舱上的‘无名英雄’,返回舱返回时,大头朝下,也就是防热大底处在迎风面上,它承受的烧蚀最为严重,完成使命后,在距离地面1万米的高空中就与侧壁分离,弹落在空中。”

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