不久前,“坚韧”号载人用飞船带着4名游客飞到约500公里高的近地轨道时,有些人激动不已,因为比国际空间站高出100公里,比中国空间站高出近120公里。
可是,你知道吗?2020年5月5日,我国用长5B运载火箭发射的新一代载人飞船试验船,最高飞到了7900公里的地球轨道,比美国新一代登月飞船“猎户座”还要高2100公里,这差不多是继“阿波罗”之后,人类飞得最远的载人飞船了。如此看来,真是“天外有天,船外有船”啊。龙飞船飞得高吗?
我们的飞行高度是它的15.8倍
看到这里,肯定又有人会找茬,“阿波罗”、“猎户座”都是登月飞船,你新一代载人飞船算什么呢?不好意思,我们新一代载人飞船,不仅是登月飞船,还是登火星飞船和太阳系深空探测飞船,当然,它也能往返近地轨道,对接中国空间站,甚至变身货运飞船。它是模块化设计,返回舱是一样的,加上不同的推进舱就可以了。
我们的不但是登月飞船,还是登火飞船
不仅如此,我们的新一代载人飞船,在许多技术上都比美国最新的“猎户座”还要先进。比如它是世界上最大的载人飞船,无论是外部尺寸,还是内部空间,都远远超过“猎户座”,而“猎户座”则和龙飞船差不多,超过“阿波罗”。
不好意思,我们的飞船外形和内部空间都是最大的
我们的新一代载人飞船内部
猎户座飞船内部
不相信?咱有数据。新一代载人飞船发射质量21.6吨,返回舱在轨质量7吨,着陆重量6吨,可居住容积13个立方米,而“猎户座”返回舱发射质量25.8吨,在轨质量8.5吨,着陆重量6.1吨,可居住容积却只有9个立方米,载人龙飞船也只有9.3个立方米,与咱们的差距较大。
咱们的新一代载人飞船舱内
猎户座内部
为什么“猎户座”飞船比咱们重,返回舱可居住容积却比咱们小近4个立方呢?这是因为它的技术比较老旧。比如“猎户座”返回舱采用的还是“阿波罗”时代的隔热瓦材料,厚度达到1厘米,而咱们的已经更新两代了,厚度只有3到4毫米,这明显增加了我们新一代载人飞船的可居住容积。
猎户座返回舱
猎户座的隔热瓦
隔热瓦跟星舰一样的玩法?
那么美国的隔热瓦材料为啥几十年都没啥进步,还要搬出“阿波罗”时代的“老古董”呢?其实,也不是他们的科技工作者不努力,只不过是点错了科技树。航天飞机被发明出来之后,美国几乎放弃了所有的飞船和空间站项目,一门心思扑在上面。但航天飞机它只是在近地轨道用一用,不会像登月飞船一样,以极高的速度重返地球,所以对隔热材料的需求没那么严苛。
登月飞船和近地轨道飞船重返速度完全不一样
于是当2架航天飞机先后爆炸,美国不得不停用这一载人工具的时候,发现自己不但造不了空间站核心舱,连隔热瓦材料也好久没有进步了,不得已只能拿出“阿波罗”时代的产品,小修小改将就着用了。
航天飞机又去不了月球
而我们在研制“嫦娥五号”返回舱的同时,就将其隔热瓦材料应用在新一代载人飞船的缩比返回舱上,经受住了考验,但还是觉得不满意,于是又捣鼓出更新一代的“轻质碳基微烧蚀防热材料”,应用在新一代载人飞船试验船的正样返回舱上。在重返大气层之后,表现比预想中的更好,所以我们的登月飞船,在隔热瓦材料上要领先美国“猎户座”一代。
咱们的技术起源于嫦娥五号返回舱
而美国人自己对“猎户座”的隔热瓦材料也没有自信,因此搞了一个保险设计,将返回舱侧壁倾角做得相当大,这样可以在重返大气层的时候,通过气动外形来规避热流。一般来说,飞船侧壁倾角越大,对防热材料性能要求越低,侧壁倾角越小,对防热材料性能要求就越高。但是这样一来,又进一步压缩了“猎户座”飞船返回舱的内部空间。
舱壁这么倾斜,我以为是科幻,原来是技术不足
总而言之,在面对西方先进科技时,我们要有自信,在很多方面,我们的技术已经超过西方,领先世界了。另外,据说我们的新一代载人飞船会在2026年前后进行第一次载人试飞,而大约在2030年,则会将中国人送上月球并成功返回,让我们期待那激动人心的时刻吧。
新一代载人飞船返回舱