央視國際 www.cctv.com 2005年10月13日 17:39 來源:
新華社北京10月13日電(記者孫彥新、徐壯志)宇宙飛船的形狀,看上去總有些怪怪的。飛船系統結構與機構分系統主任設計師陳同祥解釋説,這不是為了製造某種科幻效果,而是有它的科學依據。
為什麼是三艙
飛船為什麼不做成一個整體?美國第一個上天的格倫乘坐的是單艙式水星號飛船,前蘇聯的加加林乘坐的是兩艙式東方號飛船。後來的事實證明,只有三艙結構才是比較合適的。
飛船返回時,幾乎以每秒7.9公里的高速,沿著十分陡的路線下降,與大氣劇烈摩擦産生的高溫和過載,使飛船和航天員面臨著嚴峻考驗。嚴酷的現實使科學家不得不進行選擇:把必須返回地面的儀器設備返回,不需要的就留在軌道上繼續工作或遺棄。這樣使飛船返回的重量大大減輕,技術難度大大降低。
飛船的飛行需要動力,於是必須要有個推進艙;航天員在太空中需要工作生活場所,必須要有軌道艙,這個艙將來還可留在空中繼續科學試驗。分艙段的飛船另一好處是,增加了可靠性和安全系數,一個艙發生故障,其他艙還可工作。
返回艙為什麼像個大鐘
返回艙返回時會在重力的作用下重新進入大氣層,氣流千變萬化將使高速飛行的返回艙難以保持固定的姿態,因此必須把返回艙做成不倒翁的形狀,底大頭小,不怕氣流的擾動。
與大氣劇烈摩擦時,會在艙表産生數千度的高溫,如果不解決防熱問題,飛船將會像流星一樣,還沒等落地就燒成了灰燼。返回艙表面有一層防熱層,是用特殊的燒蝕材料做成的,防熱原理就是通過材料的燃燒而把熱量帶走,經科學家試驗研究發現,大鐘的形狀相對有利於實現防熱目標。因此,返回艙就成了今天的這個樣子。
軌道艙為什麼不做成方形
衛星可以做成任何形狀,載人飛船卻不能那樣。飛船的軌道艙和返回艙必須保持密封,裏面有提供航天員生存所必需的氧氣和壓力。
地面有一個大氣壓力,人類已經習慣這種大氣壓力,可在太空的高真空環境中,沒有大氣壓力,密封艙內的大氣壓與艙外産生了一個壓力差。這個壓力差足可壓扁一輛汽車。圓形或類似圓形的迴旋體承受壓力的能力最強,所以軌道艙不是方形而是圓柱形。(完)
責編:戴昕