学霸的军工科研系统 第966节

　　6时04分，显示在屏幕上，并不断向前延伸的轨迹信息突然消失。

　　意味着飞船已经进入了黑障区——

　　在距离地面35到80km的高度，由于再入体与空气之间发生剧烈摩擦，高温会导致飞船周围的空气电离形成等离子体，屏蔽一切电磁波。

　　虽然部分光学系统仍然可以进行观测，但雷达和通信信号全部失效，仍然相当于切断了地面与目标之间的联系，尤其是无法获取到飞船上的传感器数据。

　　因此，这也是整个返回过程中，风险最高的一段。

　　实际上，整个黑障阶段只有大概3-4分钟左右。

　　但对于现场的所有人来说，可谓是度秒如年。

　　直到6时08分，指挥大厅终于重新获取目标数据。

　　而此时，返回舱已经来到了蒙省境内的白云鄂博地区上空。

　　过了黑障，鬼门关其实就算过完了。

　　后面的步骤，风险虽然也有，但已经完全不可同日而语。

　　果不其然，好消息接连不断地传来。

　　指挥控制大厅刚刚确认好飞船的状态，就收到了来自前方搜救回收单位的报告：

　　“我是743号直升机，已经发现返回舱！”

　　报告结束后，大屏幕上很快出现了来自直升机拍摄的画面。

　　晨曦初露的大草原上，神舟五号的半卵形返回舱已经抛掉隔热大底，正拖着巨大的减速伞，在半空中徐徐下降。

　　由于此时的高度已经太低，大部分测控手段已经失效。

　　指挥控制大厅里的工作人员，反而相对闲了下来。

　　因此，当这一幕出现的刹那，已经有不少人，开始鼓起掌来。

　　就连端坐在指挥台上的总指挥也没有干涉。

　　已经到了这一步，稍微庆祝一下，算不上什么提前开香槟了。

　　不过，沈俊荣倒是不在其中。

　　“虽然已经是第五次了，但每次看飞船过黑障，心脏还是跳得停不下来……”

　　他一边轻轻捶着心口的位置，一边和常浩南说道。

　　人在长时间紧绷情绪过后乍一放松，经常会呈现出更强的表达欲。

　　这一点，老专家也不会例外。

　　“我突然有一个想法。”

　　沈俊荣只是随便找个话题排解一下压力，但常浩南的回答却是认真的：

　　“如果同时控制再入体的飞行角度和气动外形，让再入过程从全向烧蚀变成定向烧蚀，那等离子的存在区域也就可以被限定在部分表面上，是不是就可以在黑障区域内实现正常通信了？”

　　“啊？”

　　前者本来只是随口一说，这会的注意力完全在徐徐下落的飞船上面。

　　结果突然听到常浩南说到“在黑障区域内正常通信”。

　　整个人当即就是一惊。

　　偏偏前半段内容又没听清楚，于是愣在原地。

　　常浩南也看出了对方的尴尬，当即把刚才的话给重复了一遍。

　　这次，沈俊荣肯定是听清楚了。

　　但一时间却不知道该怎么回答。

　　黑障内通信，其实是一个已经被研究了很长时间的课题。

　　只是一直没能找到一个工程上具备较高可操作性的方案。

　　见状，常浩南进一步解释道：

　　“所谓黑障，本质上是由于驻点区的化学平衡、流体扩散到飞行器圆锥形前端所导致的非平衡态的电离过程化学冻结、化学反应表面增强、飞行器表面烧蚀，额外的粒子和自由电子的引入，以及表面净电荷的沉积、气体中的自由电子和离子相互作用，导致在飞行器周围形成一个等离子鞘层。”

　　他说着在本子上写下了一串公式：

　　“当电磁波在等离子体中传播时，波数的虚部决定着等离子体对波的吸收，那我们降低这个鞘层某处的电子密度，就能改善电磁波在这一位置的透过率，比如把钝头结构改成尖锥结构，就可以非常有效地降低鞘层本身的厚度，也就相当于降低了电子密度……”

　　沈俊荣脸上的表情从惊愕转为好奇，接着又变为沉思。

　　直到十几分钟后，飞船平稳落地，周围传来如山呼海啸般的掌声时，他才重新从思绪中惊醒……

第1102章 天基数字图像传输系统

　　2003年10月16日，6时23分。

　　神舟五号返回舱顺利降落在蒙省中部的预定返回区域。

　　距离预定着陆中心只有4.8公里。

　　这个数字，在预定方案里面算是中规中矩。

　　甚至不算是历次回收中最好的成绩。

　　但是有美国和俄罗斯的前面两次事故“珠玉在前”，神舟五号的一切正常就显得不是那么正常了……

　　承担搜救任务的736号直升机，也就是之前常浩南乘坐过的那架直升机很快降落在返回舱附近，医疗团队和搜救团队迅速抵近，帮助航天员打开舱盖，并在舱内进行第一次医学检查。

　　27分钟后，华夏首位航天员自主完成出舱，确认各项身体指标一切正常……

　　而到了这个时候，指挥控制大厅内的氛围，反而比刚才平静下来不少。

　　对于很多为此而拼搏了几年，甚至十几年的人来说，这一刻所爆发出的情绪，根本不是欢呼和庆祝所能够表达的。

　　按照计划，载人航天工程总指挥此时应该正式宣布，神舟五号任务取得圆满成功。

　　但他站在小讲台后面，连续张了好几次嘴，愣是没能把本已经轻车熟路的一句话给完整地说出来。

　　而有些年龄比较大的同志，更是已经红了眼眶，只是考虑到架在周围的摄像机，才强忍着没有表现出来。

　　本来，这里面大概率也应该包括沈俊荣。

　　但是他刚才被常浩南提前转移了注意力，这会确认了神舟五号的返回舱和航天员都没问题之后，更是光速切换回了刚才的话题。

　　“浩南同志？”

　　显然，作为测控通信领域的专家，沈俊荣脑子里已经甩不掉这个想法了。

　　常浩南这会也正跟着一起鼓掌，被沈俊荣叫了两次才听到有人在喊自己的名字，遂赶紧转过身。

　　“你刚才提到把再入体的外形改为尖锥形……但这个外形内部的有效空间太低，而且更重要的是……空气动力学加热所引发的高温和烧蚀会更为严重，另外薄壳椎体的结构强度也有问题……大概十年前，我们有一发火箭就是因为整流罩内部用了这种结构，导致发射成功但载荷损毁……”

　　跟很多人的直觉不同，在流体动力学中，阻力最低的外形就是圆钝头，也就是远洋船舶的球鼻艏，或是载人飞船返回舱的外形。

　　尖锥体反而会提高阻力。

　　“这……”

　　其实常浩南刚才提出来的，最多也就算是个念头。

　　连想法都称不上。

　　拿尖锥体做例子，也只是因为这个外形比较容易计算，结果肯定能降低等离子鞘层的厚度。

　　所以，还真没认真考虑过沈俊荣提出来的问题。

　　一番思索过后，他才重新开口道：

　　“高温烧蚀，某种程度上可以通过提高耐热涂层厚度，或者主动冷却之类的技术克服。”

　　“至于空间利用率……”

　　回答到这里，常浩南还是卡了壳。

　　实际上，他之所以会想到黑障区域内的通信问题，跟宇宙飞船没有太大关系——

　　载人航天搞了这么多年，黑障区域断联几分钟的问题其实并不大。

　　反而对于弹道导弹来说非常要命。

　　而弹道导弹的弹头，其实并不太在乎空间利用率。

　　35-80km的高度范围，正好是末端姿态调整最关键的一个阶段。

　　在80km以上，调整精度不足。

　　并且再入过程中的摩擦本身就会导致一定程度上的轨道偏差。

　　而到了35km以下……

　　弹道导弹可没有减速降落这一说，尾速最高可以达到15-20倍音速，也就是每秒钟5-7km。

　　冲破黑障之后，几秒钟时间就命中了。

　　根本来不及调整。

　　然而，由于黑障的存在，弹头既无法被动接受卫星信号，也不能主动使用雷达制导。

　　所以命中精度几乎只能依靠陀螺仪进行轨道计算。

　　除了全程不离开大气层的中短程导弹以外，圆概率误差能有个50米，那就已经是豪杰中的豪杰了。

　　而如果能让弹头使用合成孔径雷达进行末制导……

　　那50米的命中精度基本算是下限。

　　更重要的是，还可以用于攻击活动中的目标。

　　比如大型船只，或者重要的车队之类。

　　但这些想法，显然不太方便和沈俊荣透露。

　　好在，对于减轻或者消除黑障的影响，他并不是只有这一个思路。

　　因此迅速切换话题：

　　“尖锥体只是举个例子，实际还可以采用更复杂一些的外形……”

　　“另外，向等离子体流场中注入物质……比如六氟化硫、六氟化铼、或者四氯化碳，也可以有效减小等离子体鞘层中的电子密度，当然这些需要在再入体的头部和侧面开孔，还要设计孔道结构，对于总体结构来说也是一大考验……”