Question

新華網(wǎng)內(nèi)蒙古四子王旗10月17日電(記者李宣良、黃明)：因與大氣的劇烈摩擦而被燒蝕成深褐色的神舟六號返回艙靜靜地躺在草原上，艙體上還帶著上千度高溫發(fā)熱后的余溫，著陸場系統(tǒng)總設(shè)計師侯鷹告訴新華社記者，當(dāng)返回艙在距離地面80～40千米的高度以數(shù)千米每秒的速度穿越稠密大氣層時，返回艙表面溫度會達(dá)到1000～2000攝氏度，如果不采取有效的防熱降溫措施，整個返回艙將會像隕石一樣被燒為灰燼，這時必須給飛船穿上一層“防熱衣”，使飛船內(nèi)部的溫度控制在航天員可以忍受的40攝氏度以下．

請問：如果你是神舟飛船的設(shè)計師，你將會采用哪些措施，使用何種材料給飛船降溫？

 

Answer 1

【答案】

由于飛船重量的限制，防熱材料要求是重量盡可能輕的低密度燒蝕材料，為進一步將重量降下來，在材料的使用上采用了蜂窩格的設(shè)計，這種既有密度又有疏松的設(shè)計，保證了神舟飛船穿上的是輕薄的“防熱衣”．

【解析】

試題分析：飛船返回艙的降溫主要通過三種方法：一是吸熱式防熱，在返回艙的某些部位，采用導(dǎo)熱性能好、熔點高和熱容量大的金屬吸熱材料來吸收大量的熱量；二是輻射式防熱，用具有輻射性能的鈦合金及陶瓷等復(fù)合材料，將熱量輻射散發(fā)出去；三是燒蝕防熱，利用高分子材料在高溫加熱時表面部分材料熔化、蒸發(fā)、升華或分解汽化帶走大量熱量的方法散熱。

考點：本題考查了材料的應(yīng)用。

點評：新材料作為高新技術(shù)的基礎(chǔ)和先導(dǎo)，應(yīng)用范圍極其廣泛，它同信息技術(shù)、生物技術(shù)一起成為二十一世紀(jì)最重要和最具發(fā)展?jié)摿Φ念I(lǐng)域。高性能輕型合金材料將是新材料“十二五”規(guī)劃中重點發(fā)展的新材料之一，并配套專項工程予以支持。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，原來主要用于航空航天的輕合金材料鋁、鈦、鎂及其合金隨著其材料熔煉、加工等技術(shù)的發(fā)展，其制造成本不斷降低，逐漸用于一般的制造業(yè)和民品生產(chǎn)。