學霸的軍工科研系統 第805章

　　在捕獲目標的兩分鐘後，遠望三號發出了第一條返回程序的數據指令。

　　飛船隨之開始調整姿態。

　　5時36分，返回艙與軌道艙分離，並輕盈地完成了一個180°轉身，使尾部的隔熱大底向前對準飛行方向，隨後制動火箭發動機點火，完成離軌操作程序……

　　由於測控範圍的限制，這一系列動作，都必須在短短的幾分鐘內完成，否則飛船就將離開遠望三號的測控範圍。

　　因此，儘管一切看上去井井有條，但飛船軌道降低的動作卻必須足夠迅猛。

　　幾乎是幾個呼吸的功夫，就已經從原來的340km降低到了250km左右。

　　相對應地，大屏幕上的畫面也跟着劇烈震動起來，幾乎和昨天火箭發射過程中的情況差不多。

　　很快，神舟五號離開測控範圍，進入了返回之前的最後一段測控盲區。

　　好在艙內圖像仍然沒有被切斷，讓地面上的腥丝梢灾苯佑^察到航天員的基本情況。

　　直到5時59分，推進艙分離，返回艙開始進入慣性飛行階段，整個畫面才總算恢復了平靜。

　　剛纔連大氣都沒怎麼喘過的沈俊榮靠回到座椅靠背上，摘掉藍色的工作帽，隨手理了理半灰半白的頭髮：

　　“看來……返回過程中的機動動作，還是過於劇烈了一些……”

　　“時間卡的太死了……也是沒辦法的事情。”

　　別說第一次看這個的沈俊榮，就算是上輩子看過紀錄片的常浩南，剛纔都着實捏了把汗，這會也不過是在故作淡定：

　　“等以後中繼通信技術成熟了，應該可以更早進入姿態調整過程……”

　　載人航天中的有些問題，確實是無人飛船測試多少遍也模擬不出來的。

　　所以無論在哪個國家，首次承擔任務的航天員都有着極爲特殊的待遇。

　　放鬆的時間並沒能持續太久。

　　在接下來的五分鐘裏，神舟五號的軌跡陸續劃過北印度洋、和南亞上空，最終進入華夏境內，先後被幾個測控站的雷達所捕獲。

　　而其高度也也基本接近了大氣層……

　　6時04分，顯示在屏幕上，並不斷向前延伸的軌跡信息突然消失。

　　意味着飛船已經進入了黑障區——

　　在距離地面35到80km的高度，由於再入體與空氣之間發生劇烈摩擦，高溫會導致飛船周圍的空氣電離形成等離子體，屏蔽一切電磁波。

　　雖然部分光學系統仍然可以進行觀測，但雷達和通信信號全部失效，仍然相當於切斷了地面與目標之間的聯繫，尤其是無法獲取到飛船上的傳感器數據。

　　因此，這也是整個返回過程中，風險最高的一段。

　　實際上，整個黑障階段只有大概3-4分鐘左右。

　　但對於現場的所有人來說，可謂是度秒如年。

　　直到6時08分，指揮大廳終於重新獲取目標數據。

　　而此時，返回艙已經來到了蒙省境內的白雲鄂博地區上空。

　　過了黑障，鬼門關其實就算過完了。

　　後面的步驟，風險雖然也有，但已經完全不可同日而語。

　　果不其然，好消息接連不斷地傳來。

　　指揮控制大廳剛剛確認好飛船的狀態，就收到了來自前方搜救回收單位的報告：

　　“我是743號直升機，已經發現返回艙！”

　　報告結束後，大屏幕上很快出現了來自直升機拍攝的畫面。

　　晨曦初露的大草原上，神舟五號的半卵形返回艙已經拋掉隔熱大底，正拖着巨大的減速傘，在半空中徐徐下降。

　　由於此時的高度已經太低，大部分測控手段已經失效。

　　指揮控制大廳裏的工作人員，反而相對閒了下來。

　　因此，當這一幕出現的剎那，已經有不少人，開始鼓起掌來。

　　就連端坐在指揮台上的總指揮也沒有干涉。

　　已經到了這一步，稍微慶祝一下，算不上什麼提前開香檳了。

　　不過，沈俊榮倒是不在其中。

　　“雖然已經是第五次了，但每次看飛船過黑障，心臟還是跳得停不下來……”

　　他一邊輕輕捶着心口的位置，一邊和常浩南說道。

　　人在長時間緊繃情緒過後乍一放鬆，經常會呈現出更強的表達欲。

　　這一點，老專家也不會例外。

　　“我突然有一個想法。”

　　沈俊榮只是隨便找個話題排解一下壓力，但常浩南的回答卻是認真的：

　　“如果同時控制再入體的飛行角度和氣動外形，讓再入過程從全向燒蝕變成定向燒蝕，那等離子的存在區域也就可以被限定在部分表面上，是不是就可以在黑障區域內實現正常通信了？”

　　“啊？”

　　前者本來只是隨口一說，這會的注意力完全在徐徐下落的飛船上面。

　　結果突然聽到常浩南說到“在黑障區域內正常通信”。

　　整個人當即就是一驚。

　　偏偏前半段內容又沒聽清楚，於是愣在原地。

　　常浩南也看出了對方的尷尬，當即把剛纔的話給重複了一遍。

　　這次，沈俊榮肯定是聽清楚了。

　　但一時間卻不知道該怎麼回答。

　　黑障內通信，其實是一個已經被研究了很長時間的課題。

　　只是一直沒能找到一個工程上具備較高可操作性的方案。

　　見狀，常浩南進一步解釋道：

　　“所謂黑障，本質上是由於駐點區的化學平衡、流體擴散到飛行器圓錐形前端所導致的非平衡態的電離過程化學凍結、化學反應表面增強、飛行器表面燒蝕，額外的粒子和自由電子的引入，以及表面淨電荷的沉積、氣體中的自由電子和離子相互作用，導致在飛行器周圍形成一個等離子鞘層。”

　　他說着在本子上寫下了一串公式：

　　“當電磁波在等離子體中傳播時，波數的虛部決定着等離子體對波的吸收，那我們降低這個鞘層某處的電子密度，就能改善電磁波在這一位置的透過率，比如把鈍頭結構改成尖錐結構，就可以非常有效地降低鞘層本身的厚度，也就相當於降低了電子密度……”

　　沈俊榮臉上的表情從驚愕轉爲好奇，接着又變爲沉思。

　　直到十幾分鍾後，飛船平穩落地，周圍傳來如山呼海嘯般的掌聲時，他才重新從思緒中驚醒……

第1102章 天基數字圖像傳輸系統

　　2003年10月16日，6時23分。

　　神舟五號返回艙順利降落在蒙省中部的預定返回區域。

　　距離預定着陸中心只有4.8公里。

　　這個數字，在預定方案裏面算是中規中矩。

　　甚至不算是歷次回收中最好的成績。

　　但是有美國和俄羅斯的前面兩次事故“珠玉在前”，神舟五號的一切正常就顯得不是那麼正常了……

　　承擔搜救任務的736號直升機，也就是之前常浩南乘坐過的那架直升機很快降落在返回艙附近，醫療團隊和搜救團隊迅速抵近，幫助航天員打開艙蓋，並在艙內進行第一次醫學檢查。

　　27分鐘後，華夏首位航天員自主完成出艙，確認各項身體指標一切正常……

　　而到了這個時候，指揮控制大廳內的氛圍，反而比剛纔平靜下來不少。

　　對於很多爲此而拼搏了幾年，甚至十幾年的人來說，這一刻所爆發出的情緒，根本不是歡呼和慶祝所能夠表達的。

　　按照計劃，載人航天工程總指揮此時應該正式宣佈，神舟五號任務取得圓滿成功。

　　但他站在小講臺後面，連續張了好幾次嘴，愣是沒能把本已經輕車熟路的一句話給完整地說出來。

　　而有些年齡比較大的同志，更是已經紅了眼眶，只是考慮到架在周圍的攝像機，才強忍着沒有表現出來。

　　本來，這裏面大概率也應該包括沈俊榮。

　　但是他剛纔被常浩南提前轉移了注意力，這會確認了神舟五號的返回艙和航天員都沒問題之後，更是光速切換回了剛纔的話題。

　　“浩南同志？”

　　顯然，作爲測控通信領域的專家，沈俊榮腦子裏已經甩不掉這個想法了。

　　常浩南這會也正跟着一起鼓掌，被沈俊榮叫了兩次才聽到有人在喊自己的名字，遂趕緊轉過身。

　　“你剛纔提到把再入體的外形改爲尖錐形……但這個外形內部的有效空間太低，而且更重要的是……空氣動力學加熱所引發的高溫和燒蝕會更爲嚴重，另外薄殼椎體的結構強度也有問題……大概十年前，我們有一發火箭就是因爲整流罩內部用了這種結構，導致發射成功但載荷損毀……”

　　跟很多人的直覺不同，在流體動力學中，阻力最低的外形就是圓鈍頭，也就是遠洋船舶的球鼻艏，或是載人飛船返回艙的外形。

　　尖錐體反而會提高阻力。

　　“這……”

　　其實常浩南剛纔提出來的，最多也就算是個念頭。

　　連想法都稱不上。

　　拿尖錐體做例子，也只是因爲這個外形比較容易計算，結果肯定能降低等離子鞘層的厚度。

　　所以，還真沒認真考慮過沈俊榮提出來的問題。

　　一番思索過後，他才重新開口道：

　　“高溫燒蝕，某種程度上可以通過提高耐熱塗層厚度，或者主動冷卻之類的技術克服。”

　　“至於空間利用率……”

　　回答到這裏，常浩南還是卡了殼。

　　實際上，他之所以會想到黑障區域內的通信問題，跟宇宙飛船沒有太大關係——

　　載人航天搞了這麼多年，黑障區域斷聯幾分鐘的問題其實並不大。

　　反而對於彈道導彈來說非常要命。

　　而彈道導彈的彈頭，其實並不太在乎空間利用率。

　　35-80km的高度範圍，正好是末端姿態調整最關鍵的一個階段。

　　在80km以上，調整精度不足。

　　並且再入過程中的摩擦本身就會導致一定程度上的軌道偏差。

　　而到了35km以下……

　　彈道導彈可沒有減速降落這一說，尾速最高可以達到15-20倍音速，也就是每秒鐘5-7km。

　　衝破黑障之後，幾秒鐘時間就命中了。

　　根本來不及調整。

　　然而，由於黑障的存在，彈頭既無法被動接受衛星信號，也不能主動使用雷達制導。

　　所以命中精度幾乎只能依靠陀螺儀進行軌道計算。

　　除了全程不離開大氣層的中短程導彈以外，圓概率誤差能有個50米，那就已經是豪傑中的豪傑了。

　　而如果能讓彈頭使用合成孔徑雷達進行末制導……

　　那50米的命中精度基本算是下限。

　　更重要的是，還可以用於攻擊活動中的目標。

　　比如大型船隻，或者重要的車隊之類。

　　但這些想法，顯然不太方便和沈俊榮透露。

　　好在，對於減輕或者消除黑障的影響，他並不是只有這一個思路。

　　因此迅速切換話題：

　　“尖錐體只是舉個例子，實際還可以採用更復雜一些的外形……”

　　“另外，向等離子體流場中注入物質……比如六氟化硫、六氟化錸、或者四氯化碳，也可以有效減小等離子體鞘層中的電子密度，當然這些需要在再入體的頭部和側面開孔，還要設計孔道結構，對於總體結構來說也是一大考驗……”