我国为何不用神二十飞船载人返回?美国曾无视隐患,导致船毁人亡

神舟二十损坏的原因公布:居然是飞船返回舱的舷窗玻璃,被微小的空间碎片,打出来一个细微的裂痕!

为什么只是个细微裂痕,就要放弃整艘飞船?以后有什么改进办法吗?

老规矩先说答案,神舟飞船返回舱的舷窗,有三层结构,最外层是防热玻璃,里面两层是承压玻璃。

这次出现细微裂痕的,就是最外层防热玻璃。

当飞船返回舱再入大气层时,不仅会被上千度高温的等离子火焰包裹,还要承受很大的气压和过载受力变化。

所以,最外层防热玻璃用高硅氧材料制成,单纯用来隔绝外部热量,但是不承受任何压力;里面的两层,是铝硅酸盐强化玻璃,承压能力很强,但是没那么耐热。

(返回舱舷窗要经历高温灼烧)


三层玻璃一起使劲儿,就能够同时具备密封和隔热的能力,既不怕5个g的过载,也不怕2000度高温。

然而,这次神舟二十返回之前,发现最外层玻璃出现了细微裂痕。防热玻璃一旦受损,飞船一旦进入大气层,防热玻璃可能直接碎掉,那么上千度的等离子火焰就会直接灼烧里面的两层承压玻璃,那就可能会发生连锁反应,最坏的结果就是整个舷窗破裂,这就会造成三个后果:

(外层防热玻璃碎裂的话,会引起连锁反应)

第一,返回舱失压。

失压就是舱内的空气全都漏光。虽然说返回的过程中,三位航天员都是穿着舱内航天服,即使舱内失压也不会窒息;但是还有两个更危险的影响。

第二,舱内温度失控。

虽然舷窗全碎的概率很小,但是一旦发生,那么外部的热量有可能侵入返回舱内部,等离子火焰烧进来,就非常危险了。

第三,气动外形破坏。

之前我讲过,神舟飞船采用半弹道式返回,返回舱是一个钟罩形状,不仅能产生升力,而且可以控制升力,从而控制过载不超过5个G、控制落点精准降落。

一旦舷窗外层破裂,那么原本平滑的表面,就会有个坑,破坏飞船的流场,轻则落点偏离,重则引起无法预料的共振,甚至可能姿态失控,给航天员带来伤害。

这就是为什么航天员发现舷窗裂纹之后,我们按照应急预案,先对舷窗玻璃进行了拍照判读,传回地面之后,地面设计人员进行了复核、仿真分析,还进行了风洞试验,综合评估下来,不满足放行条件。

(返回舱舷窗,落地后有明显烧蚀)


为了保证航天员生命的绝对安全,我们不能允许一丝的隐患存在,所以必须放弃使用神舟二十返回地球。

当然这艘飞船也不会浪费,我们把它继续留在太空,拿它来刷“经验包”。

咱从这里也可以看出来,如果航天员开飞船降落之前,没有对飞船仔细检查的话,可能就发现不了隐患。

这就给我提了个醒,各位老司机开车之前,也要先绕车一周,仔细检查轮胎呀、周围有没有小孩子呀等等,道路千万条,安全第一条。这些都是血泪凝聚的经验。

历史上美国和苏联都发生过多次航天员遇难事件,1971年6月30日,苏联联盟-11号飞船返回时,三名航天员窒息而亡,原因是一个压力阀门被震开,导致舱内空气几十秒内全部丧失,而当时他们没有穿舱内航天服。这次事故后,全球所有航天员返回时都必须穿上舱内航天服。

美国两次航天飞机事故,14人遇难,原因大家也很熟悉了,挑战者号是一个橡胶密封圈制造缺陷,而哥伦比亚号是起飞的时候机翼被一块碎片打了个小坑。这些细微的损伤,最终在太空恶劣环境下无限放大,最终酿成了船毁人亡的恶果。

那这次神舟二十返航之后,未来我们的飞船怎么改进呢?

怎样才能减少或避免空间碎片的伤害?

大家看这张图,这是我国空间站的“迎风面”,空间站飞行的时候是这种姿态,问天和梦天实验舱是迎头向前的,所以这两个舱的装甲非常厚;天和核心舱受到了遮挡,相对安全很多。

但是径向对接的神舟飞船,是暴露在外面的,更容易受到碎片打击。这次神舟二十就是在径向对接口。

(神舟飞船径向对接时,没有受到遮挡,前向撞击概率较大)

所以未来我们可能加强防护,比如,在径向飞船的“迎风面”增加一块装甲板,挡住迎头而来的碎片;比如给神舟飞船也强化装甲,给热防护玻璃外面再增加一层防护。这些我只是猜测举例。

另外,梦舟飞船即将在明年底首飞,这次事件也一定会给梦舟的改进提供宝贵的经验。

(AI制图:这样的场景在太空非常可怕)

对了,前两年中国空间站被碎片撞击,最近官方也披露了一些新的消息,损伤比外界想象的还是要严重一些,下次再聊。

神舟二十二飞船即将择机发射,以无人状态升空,给中国空间站送去新的飞船。太空真的没有那么安全啊,祝愿神舟二十一乘组在太空一切顺利!

神舟二十二择机发射

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更新时间:2025-11-17

标签:科技   美国   飞船   隐患   我国   神舟   舷窗   航天员   玻璃   防热   返回舱   碎片   细微   空间站

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