北京时间12月17日凌晨1时59分,嫦娥五号探测器带着从月球上采回的土壤样本,准确降落在位于内蒙古四子王旗的预订降落地点,圆满完成了中国的首次探月返回工程。
嫦娥五号探测器的成功探月和返回,实现了中国,乃至世界航天历史上的多个突破,但是,除去航天工程的种种突破外,从军事的角度观察问题,嫦娥五号返回地球时的“太空水漂”其实才是最值得关注的技术难点,相信美国的军人绝对能看懂这一点。
我们很多人小时候大概都玩过“打水漂”的游戏,就是在水塘或者河渠边捡一块小石子,最好是扁平的,然后以贴近水面的角度扔出去,石子在落入水中时会顺势被反弹到空中,然后继续向前飞行,并且会连续几次反复,一直到石子沉入水中。嫦娥五号探月航天器返航的过程也类似于打水漂,航天器返回舱就像一个小石子,而这颗小石子是以大气层作为“水面”,以快速载入方式在大气中打个“水漂”,然后再落入大气之中,实现安全回收。
嫦娥五号这个“太空水漂”的正式名称叫“半弹道跳跃式返回”,是一种技术难度比较高,但更加安全可靠的返回方式。
航天器返回地球要穿越浓密的大气层,摩擦会产生大量的热量,飞行器表面温度甚至达到2000℃以上。航天器周围的空气因高温会呈现电离状态,导致无线电波无法发射和接收,从而出现“黑障”状态,外界联系不到航天器,航天器也无法向外发射信号。一旦出现任何意外,就有可能导致航天器丢失的重大事故,因此需要通过适当手段降低飞行器的飞行速度,从而让飞行器在重力作用下返回地球。
美俄等国以往主要使用硬返回方式,也就是在返回舱的底部装上制动火箭,等航天器飞到一定高度时,打开制动火箭,利用反推原理降低航天器返航的速度,保证航天器安全返航。这种方式简单粗暴,但技术难度低,所以早期航天工程常用这种手段。
嫦娥五号返回舱采用“打水漂”的方式返航,利用返回舱在大气上表层打一个水漂,来降低飞行器的飞行速度,从而实现自然回收。太空“打水漂”还不算难,但如何精确回收则是一个世界难题。根据介绍,嫦娥五号返回舱的飞行速度是11.2千米/秒的速度,通过一次“水漂”降低到7.9千米/秒以下,这样就可以正常返回地面。最重要的是,嫦娥五号的整个返回过程中没有“黑障”现象,从进入返回轨道到成功落地总共为900秒,嫦娥五号在这900秒的时间里,完全处于可观测,可操控状态,这是一个非常了不起的成就。
嫦娥五号的这个“水漂返航”,虽然在我国航天飞行器上首次使用,却是中国人的成熟技术。建国70周年大阅兵上,中国展示了自己最新版本的中短程弹道导弹——东风-17。这种导弹的弹头非常特殊,不再是传统地对地导弹的圆锥形,而是独特的水漂弹专用结构,它的飞行弹道和嫦娥五号的再入轨道非常相似。
可以说,中国借助嫦娥五号再一次验证和展示了东风-17导弹的能力。这也表明,东风-17导弹从点火升空到命中目标,全程同样是可控的,这意味着导弹在飞行途中可以随时根据指令进行弹道修正,这不但可以提升导弹突防的概率,还大大提升了导弹的命中精度。
外行看热闹,内行看门道。嫦娥五号返回舱返回地球,最重要的亮点,就是它不仅仅完成了我国历史上首次成功探月和返回,同时还“顺便”实地验证了一次全程可控的“水漂弹”,在展示我们航天成就的同时,也展示了中国高超声速导弹性能,甚至是导弹打航母的能力。
面对拥有11艘核动力超级航母的美国,“打航母”是我们绕不过去的话题。我军的办法是发展“反舰弹道导弹”,用“从天而降的掌法”来有效对抗美国的航母战斗群。传统的弹道导弹弹头再入大气层时会出现不可控的“黑障”阶段,这个阶段导弹极易偏离目标,导致打击失败。如果使用水漂弹技术,导弹全程处于可控阶段,这样后方操作人员,就可以根据目标的实时坐标,引导导弹进行精确打击。
中国的DF-21D和DF-26等反航母导弹亮相时,总有人对这些弹道导弹的性能提出诸多质疑。如今,通过嫦娥五号返回技术的全程展示,估计有些人要睡不着觉了,至少得重新评估中国导弹技术的威胁。
网友评论