飞船返回地球大气层的时候，基本没有机动­性­，完全是一种自由落体运动，这样的速度是极快的。虽然采用降落伞，可以使飞船减速，避免它与大气层的剧烈摩擦，但是在飞船表面仍然会产生极高的温度，大多数情况下都会高到1 700多摄氏度，有时甚至达到3 000多摄氏度。为了保障飞船返回舱里面的航天员和珍贵实验仪器设备的安全，抵御返回大气层时所产生的高温，顺利地返回地面，飞船返回舱需要有超强的隔热能力，即必须给飞船返回舱穿上一件"避火衣"。

飞船作为载人航天器，是一次­性­的，它使用一次后基本就不能使用了，比如我国的"神舟"飞船和俄罗斯的"联盟号"飞船都是一次­性­的。

既然是一次­性­使用，对于"避火衣"的要求相对就可以低一些。这种"避火衣"是一种瞬间耐高温材料，它的作用时间只有十几分钟，刚好满足飞船返回舱返回地球的要求。

这种"避火衣"的材料是一种特殊纤维材料，或者是多孔颗粒物再加上有机物，它们具有良好的导热功能。

当飞船返回舱重返大气层的时候，剧烈的高温将会使这层隔热材料发生奇妙的变化，它们首先会燃烧起来，变成气体，这样就吸收了大量的热量；变成气体之后它们还会蒸发掉，蒸发的过程又带走了一些热量。

另一方面，这些隔热材料在燃烧完毕之后，剩下的是碳化层，它们往往有很多的孔洞，这些孔洞也有一个好处--加大了飞船返回舱的表面积，这种表面积的增大让返回舱有更多的面积与大气层接触，有利于传导热量。

"避火衣"完全燃烧之后就只剩这些孔洞，着陆后，返回舱表面烧黑的痕迹说明"避火衣"牺牲了自己，换来了返回舱的安全。尽管飞船的内部设施良好，但是为了安全起见，飞船完成这次使命之后就不再使用了。

载人航天技术的发展，在很大程度上依赖于"避火衣"的研制。一般来说，未来载人航天器的"避火衣"将会逐渐减轻自身的体重，每减少1千克，就可以使运载火箭的推力减少500千克，如果现代的"避火衣"能够减少重量的15％，那么可以使航天器的上升高度提高10％。这也给材料科学家们提出了一个难题。目前，科学家们正在想办法克服困难，希望在新材料的研制中有所突破，为载人航天器制作出更加轻便、更加耐热的"避火衣"。

0 0