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日期: 2020-12-19 | 來源: 米爾軍事網 | 有8人參與評論 | 字體: 小 中 大
中國嫦娥伍號成功返回地球,中國也成為了全球第叁個擁有登月返回技術的國家。

嫦娥伍號為什麼要打水漂
很多網友有疑問,為什麼我們嫦娥伍號返回器不直接降落地球,而是在進入大氣層後,通過飛行控制提升高度,在太空中滑行壹段距離後再次進入大氣層,從而返回地球。
我們要知道,在嫦娥伍號返回器從月球返回地球軌道的過程中,速度會越來越快,返回大氣層時的速度已接近第贰宇宙速度(每秒11.2公裡)。
這個極高的速度,帶來壹系列前所未有的特殊挑戰,返回器從100多公裡高度進入大氣層時,超高速飛行會對返回器產生燒蝕,對返回器防熱材料會提出更高的要求。
返回器利用自帶的升力借助大氣層密度變化的跳板,把自己從高速降落的彈道中脫離出來,反彈回大氣層外面,此時經歷過壹次減速之後的返回艙速度已經大大降低,再次進入大氣層的時候條件就溫和得多。
可以減少再入時因速度過快對返回艙的過度燒蝕,盡可能的降低防熱層的厚度和重量,可以多帶月壤回來。這樣的返回方式也適用於以後載人登月返回。
但是這個技術對再入角度提出了很高的要求,這個再入角誤差要小於0.4度,稍有偏差要麼直接壹次進入大氣層燒毀要麼直接彈出去回不來。
這個返回技術叫做太空打水漂,官方名稱叫做“半彈道跳躍式飛行”,高速半彈道跳躍式再入返回技術目前僅中國掌握,它可以有效兼容解決力載荷與熱載荷問題,其再入最大過載不超過4.8g,遠小於阿波羅飛船7g過載。也就是說雖然嫦娥伍號雖然是無人采樣器,但核心數據直接對標載人要求。
這個技術來源於錢學森提出的錢學森彈道。
什麼是錢學森彈道
1933年,德國火箭科學家桑格爾提出火箭助推-大氣層邊緣跳躍飛行的概念。他設想,火箭將載荷推出大氣層之後,然後采用彈跳軌跡的方式延長射程。
1943年還在美國的錢學森在起草的壹份火箭噴氣推進實驗計劃中,在桑格爾彈道的基礎上構建了壹種設想,這就是著名的桑格爾-錢學森彈道。錢學森彈道就是將彈道導彈和飛航導彈的軌跡融合在壹起,其前段采用彈道式彈道,後段為無動力滑翔彈道。
精髓在於利用火箭為動力把飛行器發射入高空,突破大氣層,然後飛行器從太空再度返回大氣層,當角度合適的時候,飛行器會如同瓦片在水面上打水漂壹樣被彈起,然後再落下,通過這樣壹系列的彈起——落下的運動軌跡,飛行器就能夠以高速抵達目標。後來,科學家將它用在了探測器返回技術上。
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