以第二宇宙速率返回地球，此中隔热防护技能，是登月使掷中至关告急的环节。本文将具体解读我国飞船隔热防护技能。

（本文约4000字，阅读需10分钟）

先说一个疑问，近来网上常有批评：为什么嫦娥六号返回器外貌烧焦了，以致都烧起泡了，而美国阿波罗飞船外貌看起来没怎么烧焦？

这是阿波罗11号返回舱（指令舱）的汗青照片，刚刚履历了32马赫返回地球的减速过程，局部温度可以高出2000摄氏度，结果飞船外貌大部分地方看起来只是发黑、“掉漆”而已。

而以同样速率返回地球的嫦娥六号，照片右边还好一点，左边看起来都烧穿了几层，暴露了蜂窝形状的质料。

嫦娥五号的环境也根本一样，都是烧焦很严肃，而且不匀称。

（不但烧焦，还起泡了！）

好像只有两种表明比力“公道”：要么就是咱们的飞船隔热技能，还不如五十多年前的阿波罗；要么就是阿波罗飞船造假了，根本不是以第二宇宙速率从月球返回的。

那阿波罗飞船没烧焦的本相究竟是什么呢？嫦娥六号又为什么会出现一边烧焦、一边没烧焦的环境呢？

一、烧蚀看起来惨烈，实在更先辈

实在自从1961年加加林上天以来，飞船上的隔热质料，大要上履历了三代发展，阿波罗飞船属于是第二代早期的技能，而我国神舟飞船，用的是第三代技能。

嫦娥五号和六号实在是缩小版的神舟飞船，技能程度根本一样，实际上都是比阿波罗飞船先辈得多的，并不是说看起来烧焦了就“掉队”了。

（嫦娥六号返回器，一开始但是雪白的）

现在人类全部的飞船从太空返回的时间，都告急是使用氛围减速的，利益就是完全不须要燃料和发动机，重量轻巧；代价就是气动减速会产生大量的热量，一不警惕就会烧掉了。

那办理隔热就是头等大事，最早在1920年，造出了天下上第一枚液体燃料火箭、美国火箭鼻祖罗伯特·戈达德就提出来，要在返回器的外貌覆盖一层耐高温的物质，再覆盖一层导热系数低的物质，就可以办理热防护的标题。

（差别金属的比热容和热导率，第一代热防护技能）

然后1956年，苏联第一种核导弹R5，当时只是用石棉、隔热纤维构成的寻常隔热层，就遇到了弹头再入过热的标题，有点扛不住高温。

但是很快，美国和苏联的工程师都办理了这个标题，用一些熔点非常高、比热容也非常高的金属合金，涂在飞船的外外貌，直接硬抗，一层不敷就多涂几层，防止热量通报到飞船内部，这就是第一代隔热技能——“硬隔热”。

（多层布局）

靠耐热质料硬扛，简单粗暴，开端办理了标题，但是缺点黑白常粗笨，而且温度上限也不敷。苏联第一代东方号飞船、美国第一代水星号飞船，用的都是这种技能。

（美国水星飞船，告急是硬隔热）

1960年代，美苏角逐载人登月的时间，就提出了第二代隔热技能，在硬抗的根本上，引入了一个新概念“烧蚀”。

简单说就是，这种烧蚀质料汽化的时间，会吸取并带走大量的热量。

（烧蚀质料，就像是沸腾的水）

这就好比咱们拿一个锅烧开水，不管你是小火慢炖照旧大火收汁，只要锅里的水没烧干，不绝是沸腾状态，那温度就始终保持100度，多出来的热量都被水蒸气带走了。

那飞船外貌的烧蚀质料，就像是一层“沸腾的水”，固然质料会不绝斲丧淘汰，但是不管外貌是多高的温度，热量都不容易传到飞船内里。美国阿波罗飞船、苏联同盟号飞船，就都使用了烧蚀隔热技能。

（阿波罗飞船的防热大底）

阿波罗飞船的隔热大底，使用的是一种编号为AVCOAT 5026-39的质料，把一种含有金属添加剂的硅酸钠做成蜂窝状布局，然后蜂窝格子里添补环氧酚醛树脂。

发射之前是棕黄色的，烧完之后就酿成了一层碳和二氧化硅，可以比力好地隔绝热量。

以是说，烧蚀质料固然烧焦了很惨烈，但实在比那种纯靠金属合金硬抗的技能更先辈。

那都酿成碳了，为什么阿波罗飞船看起来没怎么变黑呢？ 这里就必须讲到飞船的气动形状了，这部分就可以彻底表明阿波罗和嫦娥六号的烧焦程度标题。

二、飞船的气动形状决定，2000度只是在局部

飞船一样寻常长成个倒锥形、大概纺锤形，反正都是上窄、下宽，这种形状的利益是飞船不管以什么姿态冲进大气层，哪怕是倒着飞的，都会在气动阻力的作用下，稳固在一个正常姿态，就像是不倒翁一样。

这个在氛围动力学上叫做“静稳固”。

苏联第一代东方号飞船，完全就是个球，就不稳固、容易转圈，加加林在内里老遭罪了。

但是稳固之后也有两个代价，第一个代价就是“局部温度更高”，迎风的那一面，也就是飞船底部，蒙受的热量最多，局部温度也最高，能到达2000度左右；而飞船的顶部，实在等离子火焰就少很多，温度也低一些。

（2000度只出现在赤色地域，其他地域温度实在只有几百到1000度）

那么计划飞船的时间，就要重点增强底部的隔热，用最厚的隔热质料；而飞船的侧面和上面，隔热质料就可以少用一点，以致都不须要烧蚀质料。

像航天飞机、星舰这种形状就更显着了，底部都须要厚厚的隔热瓦，而背部就只须要寻常隔热层。

（神舟飞船的隔热大底，比力少见）

（阿波罗飞船的底部也完全烧焦了，只是很少有正对的视角）

第二个代价就是“有效空间淘汰”，锥形的倾斜角度越大，固然理论上侧背温度就会越低，但是飞船的可使用空间也会越小。

就像是买房子，各人都知道方方正正的户型使用率最高，三角户型就很难部署家具；飞船也是一样，侧面倾斜角度越大，内部空间使用就越难。

（我国新飞船比美国新飞船倾角更小，这是技能更先辈的表现）

以是你看咱们新一代飞船，倾斜角度就显着比美国阿波罗飞船、猎户座飞船的角度更小，阐明咱们飞船内部空间是更充裕的，这是技能更先辈的表现。

但是侧面角度小了，等离子火焰就更大了，以是你看2020年我国新一代飞船测试的照片，侧面也烧黑了。

那为什么嫦娥六号侧面烧焦不匀称呢？实在是由于飞船返回的时间，它的底部不是完全正对着进步方向的，而是稍微侧着一点。

嫦娥六号的返回器跟神舟飞船一样，是半弹道式，大概叫弹道-升力式，也就是具有肯定的升力。

简化一下飞船的受力分析，飞船受到重力、升力、阻力。飞船的进步方向，跟飞船中轴线有一个夹角，这就是攻角。

使用这个攻角和升力，嫦娥六号返回器的顶部，有一个氛围舵，就是这个翻转的板子，控制它的角度，就可以控制侧滑作用力的巨细，调解飞船的姿态，从而实现降落地点的控制。

你去看神舟飞船的顶部，也有这个氛围舵面。

那这种稍微侧滑的状态，就造成了一边火焰大，一边火焰小，我国公开论文资料里就有先容，神舟飞船以第一宇宙速率返回，防热大底的温度是2000度，迎风的侧面是1000度，背风的侧面只有300度，以是就出现了一边烧焦、一边没烧焦的环境。

（火焰不是匀称的，而是一边大、一边小）

嫦娥六号固然以靠近第二宇宙速率返回，但是接纳了二次减速，也就是让烧蚀的过程变长了而已，团体温度并不会显着升高，底部照旧2000多度，侧面也一样是一边烧焦、一边没烧焦。

（神舟飞船是一边烧焦，一边没有）

阿波罗飞船也是一样接纳了半弹道式、二次减速，底部温度高出2000度，烧蚀质料完全烧焦，但是大多数照片看不到底部的，只能看到底部边沿是已经完全烧黑了；而阿波罗飞船侧面倾斜角度很大，以是整个侧面的温度实在都只有几百度，不须要使用烧蚀质料，只使用几层金属隔热层，属于是断送飞船空间来低沉隔热难度。

（阿波罗飞船也是一样，一边烧蚀稍微、另一边严肃）

阿波罗飞船也一样是半弹道式返回，以是也会出现一边烧蚀更严肃的环境、最外层隔热片大部分脱落；另一边烧蚀就相对轻一些。

以是结论就是：

接纳半弹道式的飞船，都有迎风面和背风面，迎风面温度高，背风面温度低，以是会出现烧蚀不匀称的环境，一边侧面烧焦、另一边没有。神舟飞船云云，嫦娥六号云云，同盟飞船云云，阿波罗飞船也是云云。

如果照片只拍到了一侧灼烧不严肃的环境，实在就很容易忽略另一面，这类对比，就属于以偏概全了。

（神舟飞船也是云云，这边烧蚀严肃）

（但是另一侧却根本齐备）

三、飞船隔热技能，现在中国已经反超美国

那为什么说神舟飞船的隔热技能是第三代呢？

这是由于阿波罗飞船，以及美国重返月球的猎户座飞船，它的隔热大底都是工人手工打造的，33万个蜂窝格子，人工往内里注入环氧酚醛树脂，造一块须要半年。

美国工人手工打造飞船，五十多年了照旧这个技能，没啥进步

而我国神舟飞船固然也是类似蜂窝布局，接纳了编号为H88和H96两种质料，但是已经不再是手工制造，而是接纳了热压罐自动成型，8个小时就能造出来。

从神舟十八号开始，神舟飞船就是批量生产的状态了，这比阿波罗那种手搓工艺要先辈很多。

最关键的是，我国新一代飞船，也就是将来载人登月的飞船，之以是敢把侧面倾斜角度做小，增强内部空间使用率，是由于新型飞船的侧面，接纳了更加先辈的烧蚀质料，而且是可以拆卸、更换的，飞船落地之后你别看侧面烧焦很吓人，拆下来换新的就可以，如许就实现了飞船的重复使用。

这个技能，你别说阿波罗飞船没有，就连美国最新的猎户座飞船、波音星际客机飞船都没有接纳，它们的倾斜角比我们的飞船倾斜角度更大，是浪费了不少空间的。

（我国新一代飞船防热计划已经高出了美国）

以是，不要看到飞船烧焦了，就以为是“掉队”，也不要看到阿波罗飞船侧面没烧焦，就以为是“造假”。

（可拆卸，实现飞船重复使用）

这就是为什么我肯定要对峙科普，经常把阿波罗和嫦娥放在一起来聊，由于只有当你知道了此中的科技原理，才不容易被西方媒体忽悠，才华明白我们科技真正锋利的地方。

如果没有实锤证据就把阿波罗的很多征象直接归纳为“造假”，那反而是“简化”了汗青，“简化”了我们追赶和逾越的难度。

就像是把苏联崩溃简单归结为“被星球大战操持忽悠”的一样，美满是避重就轻，无视了苏联自身轻视民生轻工业、经济失衡腐败等标题。如果不能精确对待汗青标题，反而给西方糟粕头脑的腐蚀留下了空间。

别藐视了美国假消息那一套，如果“认可阿波罗载人登月造假”可以打败中国，他们会绝不夷由认可当年是造假。反正美国形象早就没有任何信誉了，多这一个造假的形象也无所谓。

究竟上，“阿波罗载人登月造假”最早原来就是美国内部繁殖的诡计论而已，如果能用来低沉其他国家的民智，美国精英们也会绝不夷由否认哪怕是本身的汗青，否认自家科学家和宇航员的功绩，输出“登月造假”论调，用来打击对手的唯物史观。

但是我们对峙科学第一、实事求是，就足以反抗任何情势的西方糟粕侵袭。

末了以这张图作为末端，这个阿波罗飞船怎么完全跟新的一样呢？

很简单，这个只是阿波罗飞船的海上逃生训练模子。

神舟飞船水上训练，棕黄色是刷漆

我国神舟飞船也有一样的训练模子，有银色的，也有跟阿波罗飞船一样刷成棕黄色的。由于根本就没飞过，自然不存在什么烧焦。

拿这种照片来说事的，纯粹就是误导了。

（印度谁人也是打捞训练模子而已）

再增补一下，印度飞船看起来是极新的，也是由于印度飞船目进步度太慢了，只举行过万米投放飞行，完全没有再入大气层，自然不存在烧蚀。咱寻常讥讽印度无所谓，别认真就行了。