载人飞船▲新飞船三千度高温烧不坏，打出巡航导弹精度！总师直言世界领先( 二 )
我国新一代载人飞船试验船就技术形态看 ， 很像当年的神舟一号飞船 ， 任务目的都是为了验证返回舱再入大气层的防热能力 。
新一代载人飞船用于载人登月任务时 ， 从月球返回地球再入大气层速度将高达11公里/秒 ， 与大气剧烈摩擦可产生近3000摄氏度高温 ， 热流峰值是近地轨道飞船再入大气的两倍多 ， 对飞船防热结构与防热材料提出了更高要求 。
返回舱再入地球大气层
为了验证月球轨道返回能力新飞船由长征五号B遥一火箭精准射入预定近地轨道后先后实施了7次轨道提升 ， 飞船最终爬升至距离地球约8000公里的高轨轨道 。 随后在服务舱反推制动下飞船返回舱建立归航航线 ， 以超过9公里/秒的速度再入大气层 ， 虽然还没有达到第二宇宙速度 ， 但返回舱经受的热流密度与第二宇宙速度条件下的热流密度相差无几 。
载人飞船再入大气防热主要通过气动减速与防热材料两种技术手段实现 ， 新飞船返回舱采用球冠倒锥体构型 ， 防热大底直径达到了4.5米 ， 相较于神舟飞船的钟形结构更有利于气动减速 。
【载人飞船▲新飞船三千度高温烧不坏，打出巡航导弹精度！总师直言世界领先】猎户座飞船金属结构
新飞船返回舱制造采用金属+防热壁板结构 ， 金属结构应用了我国创新研发的新型合金材料 ， 相较于美国使用的铝镁合金有着更高的强度与韧性 ， 得益于此新飞船可以跨大气层进行高超音速机动 。
这里的高超音速机动是指“太空打水漂” ， 返回舱第一次再入大气后充分利用倒锥体气动外形减速 ， 当抵达60公里左右高度时利用返回舱大底形成的弓形激波 ， 并通过调整返回舱质心实现转向 ， 进而再度抬升高度 ， 尔后二次再入大气层进一步降低速度 。
新飞船防热材料不同于美国猎户座飞船使用的防热瓦 ， 而是一种轻质碳基微烧蚀材料 ， 随着更多的返回舱高清照片公布 ， 我们可以看到在经受近3000摄氏度高温烧蚀后返回舱表面没有任何一处破损 。
经过第二宇宙速度热力考验的新飞船返回舱
载人航天工程飞船系统总设计师张柏楠对此感叹到 ， 这种材料是咱们完全自主研制的 ， 而且它的性能非常好 ， 耐烧蚀、隔热性、结构整体性非常好 ， 这个材料的成功使用 ， 就使得我们的防热材料在世界上应该说可以是领先的 。 我们防热材料的设计 ， 应该是已经超过了美国 。
关键词：世界领先、超过美国
为什么我们敢于说超过了美国呢？通过几项简单对比就可以一目了然 。
猎户座载人飞船返回舱大底直径达到了5米 ， 而我们是4.5米 ， 但是两款飞船的内部有效容积却有明显差异 ， 猎户座设计载员6人 ， 我国新飞船设计载员则是6至7人 ， 为什么我们能以较小尺寸实现大运载呢？
猎户座返回舱隔热瓦
防热材料结构影响很大 ， 猎户座飞船使用的是防热瓦结构 ， 材料体积重量都不小 ， 对舱体容积的侵蚀 ， 以及整船重量指标带来了消极影响 。
航空领域飞机制造强调每一克重量的锱铢必较 ， 航天领域更是如此 ， 飞船每增加一克重量带来的飞行成本与难度也将呈几何级提升 。
为了获取更强的防热能力传统工艺就是做“加法” ， 结果就是飞船越来越重 。 我国新飞船返回舱使用的轻质碳基微烧蚀防热材料则解决了轻质与高防热两个矛盾性需求 ， 该材料对比上一代神舟飞船防热材料重量进一步降低 ， 防热壁板厚度可降低至2到3毫米 。 同时能够耐受3000摄氏度以上高温 ， 完全能够适应载人登月、载人登小行星、载人登火星等深空载人返回任务 ， 新飞船首次发射任务的实践也有力地证明了这一点 。
新飞船热真空测试
结构更薄会不会产生强度不足问题？非也 ， 轻质碳基微烧蚀防热材料的结构整体性不仅没有丝毫降低反而进一步提升 ， 这也是新飞船返回舱为什么敢于进行高超音速机动的原因 。
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