每个有大国雄心的国家,都有一个航天强国的梦想。拥有14亿人口、出口大量高端人才给欧美,还能够自研战斗机、建造航母,这样一个大国,怎么可以没有自己的载人飞船呢?
没错,我说的这个大国就是印度。
印度载人飞船名字叫“加冈扬”,印地语“天空之船”的意思,跟“神舟”的寓意差不多。
上个月,中国和印度航天都发生了各自的里程碑大事,中国是神舟十六、十七太空交接班;而印度是在10月21日,进行了加冈扬飞船的第5次降落试验,也取得了成功。
返回后的神舟飞船
每日优鲜拖欠供应商货款,深陷官司泥潭
神舟十六飞船回来后,返回舱表面烧得乌漆嘛黑,但是印度飞船表面就啥事儿没有,从海里捞上来,甚至还跟崭新的一样。有网友开玩笑说,印度这飞船很先进嘛,返回舱跟没上过太空一样新。
因为印度飞船确实还没上过太空嘛。
上太空要解决两个后顾之忧,一是隔热系统,二是逃生系统。
而印度飞船的隔热层,目前遇到了技术瓶颈,一直没能突破,所以印度目前不敢搞全程发射试验,也就不存在烧黑的问题。这个我文章最后再详细解释,先说逃生系统。
因为发射高度低,火箭很小,像是“大头”火箭,跟长2F对比就知道了
太空的分界线是卡门线,高度100公里,神舟飞船的高度是300多公里。
如果跟神舟飞船一样从真正的太空返回,目前状态的加冈扬飞船只会烧成灰。印度这次试验,只是用一个小火箭,发射到17000米的高度,也就比客机高一些。
这么低的高度,主要是测试降落伞能不能正常打开。降落伞是逃生系统的核心部分,如果逃生系统工作正常,那飞船就会降落在预定海域,被舰船打捞上来。
顺丰2季度业绩预测
印度飞船是群伞设计,神舟是单伞
这是关系到航天员性命的关键环节,神舟十六飞船的降落伞破了个洞都引起了热议。这个系统要是搞不明白,就算印度现在已经可以把航天员打上太空,也是有去无回,落地成盒。
月船2号、3号就算坠毁在月球表面,也可以算成功,但是载人航天可没有成功了99%这个说法,要么成功,要么成仁。
印度航天也很明白这个事儿, 2014年、2018年,然后今年6月、7月,以及刚刚过去的10月,加冈扬飞船先后进行了5次溅落测试,完全不敢怠慢逃生系统。
印度飞船水上测试
加冈扬飞船先后更改了三次设计,外形发生过明显变化,比如高度整体降低、取消舷窗等等,这些改动会导致重心变化,之前做了的降落试验白做了,又得重做一遍,所以每次改完都得再溅落试验一次。
印度海军也一直在苦练打捞,把溅落在海里的飞船捞到军舰上来。
但练了十年了,这个飞船已经下水了5次,居然还没上过太空,跟印度航母一个味道。
最早的方案,太阳翼是这个形状
后来又改成X形
现在又是直线型太阳翼了……
加冈扬飞船跳过了联盟飞船、神舟飞船这样的三舱构型,直接采用了美国猎户座飞船,以及我国第二代飞船那样的两舱构型,外形设计挺先进的,确实也可以划归到第二代飞船里面。
跳过第一代,直接搞第二代,这也很符合印度的风格,就好比是跳过了歼八、歼十,直接搞歼20,造不出实物就先造PPT模型,面子决不能丢。
另外,印度载人飞船,走的是美国的海上降落的技术路线,跟中国和俄罗斯不一样。
其中一个很关键的原因,很多人都忽略了。
美国阿波罗飞船、猎户座飞船之所以敢搞海上降落的设计,不是因为这个技术有多难、多厉害,而是因为美国有世界上最强的海军,全球部署军舰,不管飞船掉哪里了,都有那个本事给捞回来,不担心被其他国家捞走。
海军实力强,才能搞还上降落
这个思路印度就很喜欢,印度不也看重海军嘛,说印度洋就是印度人的洋,那它的载人飞船当然也要走海上降落的路线了。
我们中国的第二代飞船也具备了海上降落的能力,其实不是说我们以前没有这个技术。
神舟飞船也可以改装成海上降落,但没有意义,为啥呢?因为二十年前我们的海军还不够强大,降落到南海,被某些国家捞走了怎么办。
美国“星际线”飞船陆地降落
硅谷知名投资人出手
飞船海上降落和陆地降落,没有哪个更好,各有优缺点。美国也不是全都是海上降落,波音“星际线”飞船就是在新墨西哥州的沙漠里降落。
现在我们有了很多两栖攻击舰,船坞登陆舰,还有很多海上专用的直升机,那我们载人航天的技术路线选择,也就可以大大放宽,300万平方公里的领海,乃至更遥远的蓝水公海,都能进一步利用起来。
说到底,一个国家航天、科技、国防实力,都是高度结合,相辅相成的。
加冈扬飞船喷出小火苗:RCS测试
其实印度载人航天起步很早,几乎跟神舟飞船同时起步,但是就是底子不好,没法实现,飞船的设计改了很多版本,到了2009年才确定了现在这个方案。
用我们的话来讲,印度载人航天虽然拖了很久,但硬生生拖出来了一个“后发优势”,确实可以直接用更多新技术,如果能把握住,印度航天潜力不可小觑。
但是实力决定一切,过于激进的设计理念,让印度航天付出了很大的代价。
加冈扬飞船看外形很先进,上面是一个纺锤形的返回舱,下面是服务舱,这个设计跟美国猎户座飞船、中国第二代飞船基本一样,但纸面数据却全面缩水。
苹果六更新ios13后会怎么样?
中美的新飞船重量都是20吨左右,都可以装6到7个人,而印度飞船总重量只有7吨,只能装3个人,别说跟第二代飞船比了,比神舟飞船还要小一点。
神舟的返回舱容积都有6.3立方米,而印度新型飞船却只有6立方米,要知道神舟飞船都是二十多年前的设计了。
再说说隔热层的问题。中美新一代飞船都是可重复使用的,外面那一层隔热套,能承受2000度的高温灼烧,每次回来拆下来换个新的就行。
我国新一代飞船隔热层,早就公开展示了
这个隔热层核心难点在于材料,中国航天一院材料技术研究所,从七十年代就开始研究,花费了几十年功夫,从几十万种配方中长时间测试,最终选出来了几十种相对最好的隔热材料,可以保证一边是2000度,另一边是20度。
但是能隔热还不行,还有几十个别的要求。
神舟飞船的隔热大底
放大看,其实是一种蜂窝结构,工艺精湛
比如说要很轻,不能增加飞船的重量;比如说要容易加工成型,把这些材料做成防热大底的形状;再比如说,要结实,具有一定的抗异物打击能力,而且要承受温度的剧烈变化。
太空是零下200多度,但是受到太阳光照的话,又会升温到100多度,又是真空环境,很多材料虽然隔热性能好,但是容易汽化、开裂,没法通过这个考验。
像这样的苛刻要求,有二十多个。中国航天的科研人员挨个编号、测试,做出来一个正交矩阵表格,里面有八百多个配方,最终神舟飞船选择了H88和H96两种材料,满足了所有的苛刻要求。
大量试验
注意这两种材料都是二十多年前的了,我国第二代飞船已经采用了更先进的材料配方。
但是,全世界像中国这样科研体系齐全、能几十年如一日攻关技术的国家,真的没有几个。载人飞船的隔热层,中国能搞出来,等于白菜化了,好像谁都能搞,真的是一种错觉而已。
想造出像神舟飞船那样薄薄的隔热层,这一条就难倒了印度航天。
他们很清楚这一点,但奈何在材料方面底子差、短板多,目前没办法拿出合格的隔热材料,加冈扬飞船就没办法做全程无人飞行试验。不试验就不敢上人,就还得拖,印度号称要在2024年实现载人首飞,但是真的不乐观。
两千度的高温考验,过了这一关才算搞定了载人航天
我们之所以关注印度航天,因为它毕竟也是个发展中大国,我们看到了自己当年艰苦奋斗的影子。我们总是反思,提醒自己也曾长期落后,不能小看印度。
但是我们很清楚,仰望星空的前提,是要脚踏实地啊,而印度的风格就有点不够脚踏实地,这搞得我们看印度也很拧巴,总是争议很大。
印度航天,对他们的民众自信心有巨大的提升,跟我们一样