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自从2003年杨利伟登上太空到现在 , 整整十八年过去了 , 人类科技发展日新月异 , 各国综合国力不断增强 , 世界上却仍然只有中、美、俄三个国家有能力把航天员送上太空 , 载人航天技术到底难在哪里呢?
载人航天先讲一个故事吧 。 1961年4月12日 , 苏联人加加林乘坐东方1号宇宙飞船 , 完成了世界上首次载人宇宙飞行 , 实现了人类进入太空的愿望 。 美国人怎么都想不到 , 一个连可口可乐都造不出来的国家 , 竟然抢在“水星计划”之前完成了进入太空的壮举 。
尽管美国人在一年之后也完成了进入太空的壮举 , 但是人们仍然只记住了尤里·阿列克谢耶维奇·加加林这个名字 , 却没有多少人记得约翰·格伦 。
肯尼迪发表演讲为了扳回一局 , 约翰·肯尼迪不得不宣布:We Choose to Go to the Moon 。
好吧 , 这下把NASA高兴坏了 。 因为在那一年 , 他们得到了220亿美元的航天预算 。 1962年 , 中国的GDP只有472亿美元 。
由此可见 , 载人航天绝不像盖房子那么简单 , 至少它挺烧钱的 。
对于世界上大多数国家来说 , 它们连载人航天的门槛都摸不到 , 甚至永远也不可能摸到 。 这个门槛就是强盛的综合国力、雄厚的经济实力、强有力的财政支持、一大批航空科研人才和先进的航天科技 。
神舟十二号航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波目前能迈过这个门槛的 , 除了中、美、俄之外 , 大概只剩下欧盟、日本和印度了 。 而对于这三个国家而言 , 它们之所以至今还没能把自己的航天员送上太空 , 主要原因是无法克服载人航天的三大核心技术难题 。
大推力运载火箭大推力运载火箭技术 , 承担着把载人航天器送上太空的任务 , 是三大核心技术难题中最简单的一个 。
说到大推力运载火箭 , 人们很容易想起登月的美国土星5火箭和前苏联的能源火箭 , 不过这些近地轨道运载能力百吨级的巨型运载火箭 , 由于任务单一 , 早已退役多年 。 目前正在服役的大推力运载火箭 , 比较著名的是美国的重型猎鹰、中国的长征五号 。
长征系列火箭为了确保发射任务万无一失 , 大推力运载火箭的关键部件必须是双备份甚至三备份 。 火箭在发射之前 , 必须经过一系列极其严格的地面测试和模拟飞行 , 直到没有一丝隐患才能放行上天 。
另外 , 由于对可靠性的重视 , 实际上 , 与航海、航空以及陆上各种交通运输工具相比 , 大推力运载火箭的发射活动要保证最好的安全记录 。
救生及安全返回技术事实上 , 载人航天技术和不载人航天技术最大的区别 , 就在于救生技术的应用和安全返回的绝对可靠 。
中国空间站对于救生技术而言 , 载人航天器必须能够为航天员提供多套安全可靠的逃生装置 , 比如弹射座椅、逃逸塔、分离座舱等 。 当距离地面较近时 , 如果航天器出现致命故障 , 航天员能够通过弹射座椅弹出航天器 , 然后打开降落伞逃生 。
当距离地面较远时 , 航天员就不能选择跳伞逃生了 , 这时需要用到分离座舱 , 航天员必须果断迅速地启动分离按钮 , 将飞船主体与座舱分开 , 让自己乘坐座舱逃生 。
航天员出舱作业当飞船进入预定轨道之后 , 如果飞船遭到损坏或航天员生病 , 需要营救时 , 那么就只能暂时采用船上救生装置等待地面发射飞船救生的办法 。
对于安全返回技术而言 , 具体包括反推火箭减速、调姿、进入返回轨道等技术 。 载人航天器要想安全着落 , 必须闯过三道“鬼门关” 。
第一道是过载关 。 当载人飞船高速进入稠密大气层时 , 会产生巨大的冲击过载 , 其强度不亚于飞机撞上火山 。
飞船返回舱第二道是火焰关 。 载人飞船在高速状态下会与空气产生剧烈的摩擦 , 从而产生几千摄氏度的高温 。 这时飞船外壳如果没有安全可靠的隔热层 , 将会被烧成灰烬 。
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