經(jīng)受3000度高溫考驗(yàn)!裂了舷窗的神二十安全返回:加固技術(shù)果然牛逼

經(jīng)受3000度高溫考驗(yàn)! 裂了舷窗的神二十安全返回: 加固技術(shù)果然牛逼

2026-01-20 00:03·星辰大海路上的種花家

作品聲明：個(gè)人觀點(diǎn)、僅供參考

1月19上午，相信很多網(wǎng)友都看到了歷史性的一幕，神舟二十在落地后“腰線”上纏了一條藍(lán)色的帶子，隨后位于降落傘艙左下角的位置被覆蓋上了一塊白色的布！這就是神舟二十對(duì)接在空間站上時(shí)被空間碎片撞了一個(gè)“坑”的舷窗，加固技術(shù)果然非常牛逼，經(jīng)受住了將近3000℃的高溫考驗(yàn)順利返回地面！

這次神舟二十可謂是“因禍得福”，因?yàn)樯裰鄱?hào)飛船創(chuàng)下了幾個(gè)記錄，一個(gè)是在軌飛行270天，比常態(tài)化在軌停留多了至少三個(gè)月，這表示神舟二十可以留軌更久！另一個(gè)是帶回了一件國(guó)寶級(jí)的航天服，這是中國(guó)航天史上第一套超期服役并安全退役的航天服，不只是歷史意義，更多的是科研價(jià)值，對(duì)未來(lái)研制在軌工作更久的航天服參考價(jià)值極大。

經(jīng)受3000度高溫考驗(yàn)! 裂了舷窗的神二十安全返回: 加固技術(shù)果然牛逼

北京時(shí)間9點(diǎn)14分，距離東風(fēng)著陸場(chǎng)1000多公里外的新疆和靜縣剛剛是清晨，南方天際線上一道“火流星”尾跡劃過(guò)，神舟二十號(hào)正在雷霆返回，前方那個(gè)光斑就是這次要返回神舟二十號(hào)飛船，后方大量碎片劃出一道道尾跡的是神舟二十號(hào)的軌道艙，曾經(jīng)是一道上天的兄弟，然而就在大約十分鐘不到前，雙方已經(jīng)分道揚(yáng)鑣，軌道艙徹底燒毀在大氣層！

這是“寶貓”團(tuán)隊(duì)在新疆和靜縣拍下的神舟二十重返大氣現(xiàn)場(chǎng)的震撼視頻，社交媒體上已經(jīng)好久沒(méi)有如此熱度關(guān)注神舟飛船返回了。這次神舟二十返回沖上熱搜第一是因?yàn)檫@次飛船是帶傷返回的，三個(gè)多月前，神舟二十飛船在天宮空間站對(duì)接運(yùn)行期間被空間碎片撞擊，飛船舷窗的耐熱層被撞出了裂痕！

神舟二十三飛船發(fā)射時(shí)帶了加固材料到空間站，這次返回就是對(duì)飛船加固后的再入返回，看著這一路火花帶閃電的返回過(guò)程，心都被揪起來(lái)了，但是結(jié)果是好的！半個(gè)小時(shí)后的9點(diǎn)34分，神舟二十號(hào)以直立姿態(tài)降落在了東風(fēng)著陸場(chǎng)，這是最佳著陸姿態(tài)。

盡管這次是無(wú)人返回，但著陸搜救團(tuán)隊(duì)依然在第一時(shí)間趕到了著陸場(chǎng)，在完成切傘后的第一件事就是將破損加固后的舷窗用特制保護(hù)罩保護(hù)起來(lái)，然后在保護(hù)罩外部環(huán)繞飛船拉上了一根帶子，再然后就是這個(gè)位置被再次蒙上了一塊保護(hù)材料！

為什么要如此保護(hù)這個(gè)破損的舷窗？答案是這個(gè)可能人類歷史上第一次被太空碎片撞擊后安全返回地面的航天器，損傷評(píng)估以及未來(lái)航天器加固，甚至是未來(lái)可能發(fā)生的航天器被撞擊后更優(yōu)秀的方法加固等有著極為重要的參考價(jià)值，或者說(shuō)這個(gè)舷窗本身甚至比神舟二十號(hào)飛船更有價(jià)值！

經(jīng)受3000度高溫考驗(yàn)：加固技術(shù)果然牛逼

央視在去年11月5日公開(kāi)神舟二十號(hào)飛船在天宮空間站在軌運(yùn)行期間遭遇空間碎片撞擊的消息后，社交媒體上的航天愛(ài)好者們都麻了，大家都知道飛船被碎片撞擊的后果，2022年12月中以及2023年2月初，俄羅斯一艘載人飛船與一艘貨運(yùn)飛船接連遭到碎片撞擊，最后結(jié)果是發(fā)射飛船執(zhí)行太空救援任務(wù)。

中國(guó)航天載人辦公室在評(píng)估影響后迅速作出決定，神舟二十號(hào)航天員（已經(jīng)執(zhí)行了半年任務(wù)，原定于11月5日返回）乘坐神舟二十一飛船于11月14日返回，而剛剛抵達(dá)天宮空間站的二十一號(hào)乘員組未來(lái)返回地球時(shí)則計(jì)劃乘坐于11月25日發(fā)射的二十二號(hào)飛船。

航天員的“太空救援”是結(jié)束了，但是神舟二十號(hào)飛船怎么辦？當(dāng)然還是有辦法的，載人航天辦公室早就宣布了，神舟二十號(hào)的任務(wù)是繼續(xù)展開(kāi)在軌實(shí)驗(yàn)。另一個(gè)則是神舟二十被空間碎片撞裂的舷窗將進(jìn)行加固！

神舟二十飛船的舷窗總共有三個(gè)，兩個(gè)是觀察窗，還有一個(gè)是光學(xué)設(shè)備窗，被撞裂的那個(gè)是在觀察窗下方、神舟飛船降落傘艙左側(cè)的觀察窗，被撞裂的是舷窗的外層耐熱玻璃。舷窗的結(jié)構(gòu)總共有三層，外層是耐熱玻璃，中間層是承壓玻璃，內(nèi)層也是承壓玻璃，如下圖：

各層之間是空腔隔離，防熱玻璃撞裂的后果想必大家都知道，因?yàn)轱w船在返回地球時(shí)會(huì)穿過(guò)黑障區(qū)，大概是從距離地面80公里高度到40公里左右的區(qū)域，30馬赫的飛船在穿過(guò)這個(gè)由極其稀薄的大氣分子層到低層稠密大氣層之間時(shí)，會(huì)在空氣阻力下逐漸減速，同時(shí)高超音速激波壓縮也會(huì)讓飛船經(jīng)歷一個(gè)幾乎是煉獄的過(guò)程：

30馬赫速度穿越大氣層的飛船會(huì)被一層已經(jīng)等離子體化的大氣分子包裹，其中包含有氮?dú)夥肿印⒀鯕夥肿右约捌渌栊詺怏w的分子，同時(shí)也會(huì)有燒蝕大底在極端高溫加熱后氣化以及等離子化的物質(zhì)流，溫度大概在2700℃~3000℃左右。

大家都知道，幾乎沒(méi)有什么材料能在3000℃下還能保證強(qiáng)度，所以飛船返回時(shí)用來(lái)抵御高溫以及減速用的就有一個(gè)燒蝕大底，氣流會(huì)從大底流出，從飛船外圍經(jīng)過(guò)，所以舷窗不會(huì)直接受到氣流沖擊，但會(huì)被極端高溫的尾流沖擊，在飛船返回時(shí)，這些極端高溫的氣流距離飛船內(nèi)的航天員也就幾十公分距離，被一層薄薄的飛船殼體以及玻璃懸窗隔離。

這樣大家基本就知道舷窗在返回過(guò)程中到底會(huì)經(jīng)歷怎么樣的過(guò)程了吧，這次隨著神舟二十二號(hào)飛船上天的，還帶上上去了一套二十號(hào)飛船舷窗加固的裝備。不用猜，絕對(duì)不是類似于汽車玻璃修復(fù)的那種技術(shù)，也不是更換舷窗玻璃，而是在飛船內(nèi)部的一套加固方式。

公開(kāi)報(bào)道信息很少，僅僅說(shuō)明了含特種密封膠、復(fù)合防護(hù)膜、壓力監(jiān)測(cè)儀等，航天員完成清潔、填充、固化、加固與驗(yàn)證等，看起來(lái)似乎是某種填充材料將飛船內(nèi)層與中層的空隙給填滿了，因?yàn)橛小疤畛洹⒐袒边@兩個(gè)關(guān)鍵詞，當(dāng)然這個(gè)理解可能不正確，但種花家也就只能想到這里了。

不過(guò)結(jié)果很明顯是非常成功的，從落地的姿態(tài)可以看出，測(cè)控甚至是故意讓其停留在極端高溫的氣流邊緣烤了不少時(shí)間，這個(gè)從落地時(shí)的姿態(tài)就可以看出來(lái)：

這跟藍(lán)色的“腰帶”掛了一個(gè)“鍋蓋”的位置就是那個(gè)破損的舷窗，根據(jù)飛船的全身照，這個(gè)位置剛好位于極端高溫的邊緣氣流經(jīng)過(guò)的位置：

避開(kāi)了高溫氣流直接沖擊的降落傘艙位置，但又讓這個(gè)位置受了會(huì)高溫，各位看出端倪了嗎？測(cè)控是故意的，看看這次加固后這個(gè)舷窗在極端高溫下到底會(huì)變成什么樣子，顯然是對(duì)加固措施非常有信心才能干出如此“糙活”。

因?yàn)閺臏y(cè)控角度來(lái)看，這個(gè)受損的舷窗其實(shí)是可以避開(kāi)正面氣流沖擊以及側(cè)面氣流沖擊的。大家從這張飛船返回的狀態(tài)就能看出飛船的四周燒灼痕跡是不均勻的，為什么會(huì)這樣呢？答案很簡(jiǎn)單，因?yàn)轱w船返回時(shí)并不是大底正面朝前，而是有一點(diǎn)點(diǎn)迎角，這就讓飛船有了少許升力，返回軌跡不再是彈道返回，而是一種可控的軌跡返回，降低了過(guò)載，增加了舒適度。

測(cè)控是通過(guò)改變飛船的重心實(shí)現(xiàn)飛船在穿越大氣層時(shí)的角度控制的，所以從測(cè)控角度來(lái)看，只要適當(dāng)?shù)母淖冿w船重心，就能讓這個(gè)破損的舷窗位于飛船向地心投影的下方，這個(gè)位置是遭受氣流沖擊最小的區(qū)域。

但是很明顯，神舟二十號(hào)測(cè)控團(tuán)隊(duì)并沒(méi)內(nèi)有這么操作，反而控制讓其位于側(cè)面，這里是高低溫交界區(qū)域，會(huì)受到?jīng)_擊，但并不嚴(yán)重，如此操作的目的就是要看看這個(gè)破損加固后的舷窗到底在穿越大氣層在極端高溫氣流沖擊之后會(huì)是個(gè)什么樣的結(jié)果！

研究這個(gè)第一手資料，未來(lái)對(duì)于舷窗設(shè)計(jì)以及破損的結(jié)構(gòu)以及舷窗在穿越大氣層時(shí)的影響都有非常大的幫助。從另一個(gè)角度來(lái)看，神舟二十號(hào)飛船最有價(jià)值的也就是這個(gè)舷窗。從下圖轉(zhuǎn)運(yùn)的飛船來(lái)看，這扇價(jià)值連城的舷窗已經(jīng)被“摳下來(lái)了”：

內(nèi)部白色填充也能看到了，估計(jì)這可能就是加固用的材料硬化后的樣子！并且從拆除了舷窗后的內(nèi)部結(jié)構(gòu)來(lái)看，這個(gè)破損的舷窗還是經(jīng)受住了考驗(yàn)，因?yàn)檫@個(gè)填充材料的位置完全沒(méi)有高溫氣流突入的痕跡。

神二十安全返回：帶回國(guó)寶級(jí)航天服，創(chuàng)下在軌時(shí)間記錄

上文說(shuō)了，神舟二十最值錢的就是那扇破損的舷窗，當(dāng)然這只是指飛船本身而已，這次神舟二十留軌實(shí)驗(yàn)的價(jià)值那是相當(dāng)高的，從原本11月5日準(zhǔn)備返回，因?yàn)橄洗捌茡p延后到了1月19日，從2025年4月24日發(fā)射以來(lái)，剛好270天！

神舟系列飛船設(shè)計(jì)在軌時(shí)間（靠泊空間站）最長(zhǎng)大約是180天，比如電源、推進(jìn)劑、環(huán)控生保等多方面條件限制，導(dǎo)致飛船不可能作為長(zhǎng)期在軌的艙段使用，設(shè)計(jì)時(shí)間是180天，所以航天員大概6個(gè)月輪班一次，既考慮了人員因素也考慮了飛船因素。這次因?yàn)轱w船舷窗破損原因，意外的讓這神舟二十飛船在軌時(shí)間延長(zhǎng)到了270天，飛船狀態(tài)還非常好，各項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)都符合要求。

對(duì)于飛船子系統(tǒng)設(shè)計(jì)方來(lái)說(shuō)，表示他們?cè)O(shè)計(jì)制造的飛船完全沒(méi)問(wèn)題，超出了設(shè)計(jì)指標(biāo)，應(yīng)該獎(jiǎng)個(gè)雞腿。但對(duì)于航天員來(lái)說(shuō)可不是好消息了，因?yàn)榭梢詮陌肽贻啺嘁淮窝永m(xù)到270天輪一次，也就是9個(gè)月，假如天宮空間站運(yùn)行3年，之前的計(jì)劃要6次任務(wù)，現(xiàn)在新的輪班只要4次，發(fā)射一次費(fèi)用要8億多人民幣，節(jié)省兩次可以省下16億人民幣，你猜以后載人航天辦公室會(huì)不會(huì)改輪班時(shí)間？

因禍得福：終于有空位帶回國(guó)寶級(jí)航天服了

媒體都在報(bào)道，這次神舟二十號(hào)帶回了一件多位航天員簽名的航天服，同樣是一件價(jià)值連城的寶貝，這個(gè)到底是咋回事？

其實(shí)事情是這樣的，天宮空間站內(nèi)有一件已經(jīng)完成20次出艙，目前已經(jīng)在退役狀態(tài)的、編號(hào)為B的第二代“飛天”航天服，在2021年7月神舟十二號(hào)任務(wù)中，它首次隨航天員湯洪波完成出艙任務(wù)。到2024年初，它已接近15次設(shè)計(jì)壽命！

但這件航天服的狀態(tài)依然非常好，在經(jīng)過(guò)科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)在軌與地面試驗(yàn)數(shù)據(jù)回溯、開(kāi)展材料級(jí)和產(chǎn)品級(jí)驗(yàn)證試驗(yàn)等方式進(jìn)行評(píng)估，最終確認(rèn)其狀態(tài)穩(wěn)定良好，成為我國(guó)首個(gè)在軌開(kāi)展壽命評(píng)估并延壽使用的飛行產(chǎn)品。之后這套航天服持續(xù)服役，一直到2025年8月神舟二十號(hào)乘組第三次出艙任務(wù)時(shí)，已累計(jì)保障20次出艙任務(wù)后正式退役！

航天服非常重要，航天員出艙作業(yè)就是一艘小飛船，有自身獨(dú)維生系統(tǒng)、包括提供適宜的溫度、壓力以及空氣環(huán)境，同時(shí)還要低于宇宙輻射，太陽(yáng)的高強(qiáng)度可見(jiàn)光以及紫外等輻射，能抵御100℃高溫，防止微隕石碎片撞擊。我國(guó)的航天服有兩代，第一代就是2008年9月27日，神舟七號(hào)執(zhí)行出艙任務(wù)的航天服。

目前在天宮空間站上的航天服是第二代飛天艙外航天服，有A、B、C三套，分別以紅、藍(lán)、黃飾帶區(qū)分（目前退役的就是B、藍(lán)飾帶），采用輪換使用模式適配不同的航天員。2025年7月，天舟九號(hào)貨運(yùn)飛船又送上D、E兩套新款航天服。

一般的情況下，航天服B退役后基本就會(huì)丟在貨運(yùn)飛船中在返回過(guò)程中徹底燒毀！然而這件航天服對(duì)中國(guó)的航天事業(yè)有著里程碑意義，所以網(wǎng)友都希望能將其帶回來(lái)，而載人航天辦公室也有這個(gè)想法，因?yàn)檫@件航天服帶回地面后可以就材料老化以及在太空環(huán)境中材料的變化研究，可以為以后航天服設(shè)計(jì)作極為重要的參考。

但是要帶回來(lái)談何容易呢，飛天航天服重達(dá)120千克，折疊起來(lái)也是一個(gè)大家伙，如果要返回的話只能隨載人飛船回來(lái)，但是塞進(jìn)去三名航天員的返回艙非常逼仄，再說(shuō)了還要帶返回地面的天空間站貨物，一直以來(lái)這套航天服帶回來(lái)就是個(gè)難以通融的問(wèn)題。

這次神舟二十飛船意外的成了無(wú)人返回的狀態(tài)，本來(lái)載人飛船成了一艘無(wú)人卻要返回地面的貨運(yùn)飛船，所以這套航天服才得以安安穩(wěn)穩(wěn)的進(jìn)入了神舟二十的返回艙，最終回到了地面！各位說(shuō)是不是因禍得福？盡管這個(gè)成本確實(shí)有點(diǎn)高，但對(duì)于未來(lái)航天事業(yè)的推進(jìn)也是有著非常深遠(yuǎn)的意義。

神舟二十返回，也算是物盡其用了！破損的舷窗是個(gè)寶貝，返回的航天服更是，在中國(guó)航天史上，神舟二十也算是濃墨重彩的一筆，在航天史上也算是留下了一個(gè)傳奇！