突破黑障阻隔 神舟返回艙破解世界難題

11月18日13時59分，神舟十一號飛船返回艙在內蒙古中部預定區域成功著陸，執行飛行任務的航天員景海鵬、陳冬身體狀態良好，歷時33天的天宮二號與神舟十一號載人飛行任務取得圓滿成功。

神舟返回艙成功著陸

本次著陸是中國載人航天首次嘗試從393公里高的空間站運行軌道上返回。從九天之上重返地球，稍有不慎就會釀成嚴重的事故。今天就和大家分享神舟11號飛船重返地球背後的秘密。

地理大發現與工業革命讓人類征服了海洋與天空，二次大戰後，太空成為人類最後的邊疆。美蘇冷戰開啟了對高邊疆的激烈爭奪，客觀上也極大推進了人類航天技術的進步，火箭運力越來越大，直到月球也留下人類的腳印。

航天員身體狀態良好

然而1967年和1971年接連發生的蘇聯「聯盟號」飛船事故以及驚心動魄的阿波羅13號救援，令人們意識到：相比於把人送入太空，從太空安全返回才是更大的挑戰。

這一過程首先要面對的就是，數百公里高的地外軌道賦予航天器的巨大勢能如何平穩轉化。畢竟返回艙不是導彈彈頭，它要能平穩地落地而不是在地面砸個大坑。從技術層面來說，航天器的返回包括再入大氣層、減速和著陸等複雜過程。而在再次進入大氣層這個環節上，目前有彈道再入式，升力再入大氣層以及滑翔式三種方式可以實現。

蘇聯「聯盟號」飛船

彈道再入式技術上最為簡單，美蘇早期的返回艙均採用該方式進行。不過這種方式下落過程中航天員受到的衝擊很大，返回艙落點精度較差難以尋找。1965年蘇聯「上升」二號飛船再入時發生意外情況，返回艙落點最終偏離了3200公里， 導致兩位航天員在暴風雪中險些被狼吃掉。

神舟11號採用的的是升力再入大氣層方式。在這種方式下，航天器進入大氣層時會產生一定可控制的升力，讓航天器沿滑翔式軌道或跳躍式軌道滑行，從而緩和減速過程。優點是航天員受到的衝擊力小，落點更精確。大氣層邊緣的滑跳飛行意義遠遠不只在航天器返回上。

神舟11返回艙降落中

1948年錢學森在美國火箭年會上提出火箭助推-再入大氣層滑翔機動飛行的概念。與傳統桑格爾跳躍彈道不同的是，錢學森彈道進入大氣層後，完全依靠大氣層內的氣動滑翔維持進一步飛行，實現更大的射程的同時保持了常規氣動飛行器的氣動控制和命中精度。

在精確制導時代，這樣的複合彈道可以實現以彈道導彈為運載工具，把常規的反艦導彈運送到目標區，將其釋放，然後轉入常規的導彈攻擊。彈道導彈的高速可以大大縮小目標的逃逸窗口，常規導彈則保證機動追擊和精確命中。這種攻擊方式奠定了彈道導彈打擊航母等移動目標的理論基礎。

黑障現象

不論是彈道再入式還是升力再入式，返回艙在進入大氣層時都會和大氣層產生劇烈摩擦，從而帶來新的問題。與空氣的劇烈摩擦一方面會產生足以燒毀返回艙的高溫，另一方面也會帶來令人頭疼的黑障現象。

黑障指飛行器以超高速進入大氣層時會產生激波，使飛行器表面溫度高達幾千攝氏度，形成一個等離子區，等離子體能吸收和反射電波，使飛行器與外界的無線電通信衰減，甚至中斷。這也就是為什麼神舟11號返回時信號會中斷2.7秒。

航天工作人員

黑障現象不僅使得返回艙返回時存在失控風險，也限制了高超聲速武器「人在迴路」制導模式的發展。根據負責飛船研製的航天科技集團五院的公開材料，我國新一代飛船採用了後部二次中繼通信的方式突破黑障，即在等離子體密度最低的尾部安裝S波段通訊天線，先將信號發給附近的載人空間站或分離後的飛船軌道艙，再由其通過地球同步軌道上的中繼衛星轉發回地面，從而有望破解黑障通信這一世界性難題。

在可預見的未來，這一技術同樣可以運用到遠程殺手鐧武器上。憑藉黑障通信的技術，採用錢學森彈道的高超聲速武器在末段將能進行更多難以被捕捉的變軌機動，從而令對手的反導包圍圈防不勝防，形同虛設。

TAG:迷彩虎 |

※「破四舊」將神像全扔到河裡 結果神像自動返回大殿
※劫匪攔路搶劫 事後返回現場「探風」被抓
※從洗手間返回座位後 9句最自然「破冰」話語
※瑪雅文明突然崩潰，之後他們為何不返回故地？
※「神十一」返回側記：天鏈護舟踏歸途
※舉家泡溫泉返回遇車禍 6人被壓貨車下全部遇難
※眩暈轟炸機，在虛空中突然出現，讓敵人措手不及迅速返回不被擊落！
※高速路上看到受傷貓咪被困，他二次返回一定要救它才安心！
※惡霸撞傷人，群蛇攔路，返回竟成了大英雄，由此還發了大財
※神十一返回艙開艙，帶回了啥？
※神舟返回艙落地後，竟會被主傘帶著順風飛跑，汽車都追不上
※揭秘：神十一返回艙開艙 看看都帶回了什麼
※昭王殘害掠奪百姓，乘船返回出意外落水，救上時已身亡
※圖說：車主下車小解，返回時車子被砸一個洞，看到兇器冷汗直冒
※獵鷹9火箭徹底無敵！送飛船上天后自返回
※安卓發布「恐慌」功能：多次按下「返回」鈕，可阻止惡意應用程序
※美國空天戰機突然返回地球：背後竟暗藏大秘密
※八國聯軍入京，慈禧匆忙逃出北京，突然想起一個人，急忙返回殺掉
※曝塔神下賽季欲離開魯能 返回巴西備戰世界盃