神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,全国人民都非常高兴,更是惊叹国家的科技越来越发达了。对有关神舟十三号载人飞船的各种技术方面很是好奇。
神舟十三号返回舱在返回地球的过程中肯定是困难重重的,需要各种技术的支撑才能安全着陆。返回舱在穿越大气层的过程中速度是非常大的,此过程神舟十三号返回舱和大气层摩擦会产生两千度的高温。这样的温度是非常危险的,应该说是很多物质都承受不了这样的温度。
到底是怎样神奇的防热材料?才能预防这样两千多度的高温。
一种密度非常奇特的低密度的蜂窝增强的烧蚀材料在返回舱的的防热大底,通过燃烧这种防热材料来带走热量,这种材料烧蚀时有高的热阻塞效应。这样就可以保证返回舱内的航天员所受到的温度是人体可以承受的温度,保障航天员的安全。
党嘉立顾兆梅的一篇论文:中国“神州号”载人飞船返回舱防热材料现状及展望
中就有提到这种材料蜂窝增强低密度烧蚀材料。这篇文章应该是年的,里面说了已经成功发射并回收了两艘无人飞船,“神州一号”和“神州二号”,可以去看下这篇文章。
这篇文章是总结美国和苏联载人飞船返回舱防热材料发展历史的基础上,简述了中国“神州号”载人飞船返回舱H8、H肠和MDZ防热材料的研制情况及其与国外相关防热材料的对比
文中提到蜂窝增强低密度烧蚀材料是返回舱的主要防热材料,按返回舱的再入环境不同,设计和研制了两种密度的防热材料,侧壁的迎风面和大底采用密度为0.71g/cm3的H96,侧壁的背风面则采用密度为0.54g/cm3的H88(均含增强蜂窝)。
还有中密度玻璃钢防热材料。中国当时还没有发射载人飞船,文中是提出了中国载人飞船返回舱防热材料向这些方向研究,还要解决各种技术问题,不断优化材料,以保证返回舱内航天员的安全。
返回舱的侧壁与返回舱的大底采用的防热材料也有所不同。对比下美国与苏联载人飞船返回舱的防热材料。
美国水星”飞船返回舱侧壁采用辐射防热结构,大底采用高密度1.73g/cm3玻璃/酚醛防热材料。“双子星座”飞船阿波罗”飞船的返回舱大底是AVCOAT,一39酚醛环氧基低密度烧蚀材料0.55g/cm3。
苏联载人飞船
相互对比,苏联的返回舱防热材料密度是相当的高。
数据来自党嘉立顾兆梅的一篇论文:中国“神州号”载人飞船返回舱防热材料现状及展望
国内外典型飞船返回舱主要防热材料对比
我们国家的神舟十三号飞船返回舱主要采用的蜂窝增强的烧蚀防热材料,其密度也是非常低的。
对密度没有概念,对比下各种材料的密度,大概就知道了。