为什么太空飞行器没有配备热保护装置来防止它们在上升过程中燃烧?

时间:2021-07-19 09:19:38   作者:
在上升过程中燃烧不是问题,因为火箭在穿过大部分大气层之前并没有达到真正的高速度,但它们确实会变热。

以土星5号为代表:

为什么太空飞行器没有配备热保护装置来防止它们在上升过程中燃烧?

[蓝=高度,红=速度,黄点=进入界面,那里的空气变得足够厚,压缩和加热飞船周围]

在上升过程中,产生的热量在8马赫左右逐渐减少。现在8马赫是非常快的。SR-71以3.5马赫的速度飞行,热得像烤箱一样——但它以这个速度飞行了很长一段时间。火箭在大气层中停留的时间仅比这一速度高出2分钟,并且受到助推保护罩的保护。这是很大的玻璃纤维护套,一部分已经被移走了,这样这些人就可以在宇宙飞船上工作了:



BPA吸收了热量,第二阶段一亮,就被抛弃了。

然而,在返回的途中,航天器以20马赫(从轨道)和30马赫(从月球)之间的速度撞上了大气界面走廊。这个速度足以迅速将空气加热到白炽状态,并开始在航天器中燃烧,因为随着航天器减速,空气变得越来越厚,压缩空气在3到4分钟的减速过程中保持高温。如此长的时间,如此高的温度,足以摧毁一艘宇宙飞船。

有效载荷整流罩在其他运载火箭中也可以作为助推保护罩,当然航天飞机也有它的瓦片和毯子式热保护系统。
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