神舟十三号三名航天員已經平安回家，從電視畫面看到，天空中的降落傘像棒棒糖一樣飄然而落，飛船返回艙像個金鐘罩一樣直立落地，安全着陸，從側面看返回艙特别像一口“大鐘”。

值得一提的是，現在世界上的幾種載人飛船的返回艙，像俄羅斯的聯盟号，還有咱們的神舟飛船都是一個鐘型的設計，而美國的龍飛船還有獵戶座飛船，卻是一個圓錐體的設計。

那麼問題來了：這兩種設計有什麼區别？哪一種更好一點？

說起載人飛船的發展，就不得不提到前蘇聯。

1957年10月4日，前蘇聯成功地發射了世界上第一顆人造地球衛星，開辟了人類航天的新時代。

為了在與美國的太空競賽中繼續保持“東風壓倒西風”的優勢，前蘇聯緊接着就投入了把宇航員送入太空的準備工作。

1961年4月12日，加加林被送入太空，首次實現了人類載人航天的夢想。

當時他搭乘的是"東方一号"載人飛船，在太空當中繞地球一周花了108分鐘，然後安全返回了地面，成為了人類曆史上太空飛行的第一人，書寫了曆史。

這種飛船的返回艙有點意思，形狀是球形的，宇航員是坐在彈射座椅上的。

當飛船再入大氣層時會一邊自由落體一邊滾轉，宇航員也因離心力作用被甩向艙壁。首位宇航員加加林後來回憶這種旋轉：“我是一個完整的芭蕾舞團—頭，然後是腳快速旋轉。每樣東西都在轉。”

當座艙返回地球到達低空時，宇航員乘彈射座椅離開座艙，乘降落傘單獨着陸。

嗯！沒錯！跟我們目前完全不一樣，現在都是返回艙先落地，然後航天員再從裡面出來。

由于當時前蘇聯也是剛開始做，沒什麼經驗，所以就使用簡單粗暴的辦法-彈射降落，但是這種方式經過這次實驗後，發現有點太危險了，所以球形的設計也就被淘汰了。

随後又開發出聯盟号飛船，與第一代東方号相比，其内部可居住空間增大了一倍。采用的是鐘型返回艙，之所以這麼做是為了達到良好的外力控制特性和精确的落點，并使再入過載由東方号的8～9g（重力加速度）減至3～4g。

返回時，鐘形座艙先與軌道艙和設備艙分離，按預定軌道運行至離地4公裡時打開降落傘，并借助緩沖火箭實現軟着陸。

喲，這飛船不錯哦，于是後來就成為了國際空間站專用的載人飛船，為空間站的建立乃至前蘇聯整個航天事業的發展立下了汗馬功勞。

而中國神舟飛船的發展，其實很多地方大量借鑒聯盟号設計的成功和經驗。

1970年成功發射“東方紅一号”衛星後，航天系統開始着手研制名為“曙光一号”的載人飛船，飛船可搭乘兩名航天員，計劃1973年發射。

但由于種種原因，“曙光一号”載人飛船項目被迫取消，中國第一次載人航天計劃未能順利完成。

進入20世紀90年代，921工程研制的神舟飛船終于圓了中國人的飛天夢。

從現在的資料來看神舟飛船，使用了前蘇聯很多已經成熟的技術。

比如神舟飛船的布局采用了與聯盟号相同的軌道艙、返回艙和服務艙的三段式格局，返回艙也采用了與聯盟号一樣的鐘形，隻是比聯盟号的返回艙大13%而已。

正是因為站在巨大的肩膀上，咱們發展才很快，1999年中國的第一艘載人飛船“神舟1”号研制出來，并于當年發射成功。

再到如今的神舟十三号，神舟系列已經成功發展了許多代，目前已經完全成型了。

比如神舟飛船全長9.13米、最大直徑2.8米、質量約8噸；主體由軌道艙、返回艙和推進艙構成。

軌道艙是一個圓柱體，總長度為2.8米，最大直徑2.27米，一端與返回艙相通，另一端與空間對接機構連接。軌道艙集工作、吃飯、睡覺和清潔等諸多功能于一體。軌道艙的兩側安裝有太陽能電池闆，在獨自飛行時也有電能供應。

返回艙呈鐘形，有艙門與軌道艙相通。返回艙是飛船的指揮控制中心，長2米，直徑2.4米，内設可供三名航天員斜躺的座椅，供航天員起飛、上升和返回階段乘坐。

推進艙呈圓柱形，長3米，直徑2.5米，底部直徑2.8米，内部裝載推進系統的發動機和推進劑，為飛船提供調整姿态和軌道以及制動減速所需要的動力，還有電源、環境控制和通信等系統的部分設備。

既然中國跟前蘇聯都是使用鐘型結構，為啥美國獵戶座飛船和龍飛船，使用的卻是圓錐形？

其實這兩種沒有特别大的區别，共同點都有一個寬大而圓鈍的底部，之所以這麼設計是為了啟動減速刹車用的。

這些都是根據美國物理學家亨利艾倫的理論，利用激波來減速。

其原理是一個返回艙，如果做成鐘型或圓錐形，底部寬大而圓鈍，以超過20倍音速進入大氣層時，這個底部會對空氣形成強烈的壓縮，從而在前方制造一個傘形的激波。

激波前方的空氣被壓縮得就像一堵堅硬的牆，返回艙則躲在牆後面的尾流裡，那麼和前方空氣接觸的就不是返回艙，而是返回艙前面的激波錐。

所以氣動加熱是由激波的前沿和空氣摩擦形成的，而這些熱量也是由激波鋒面内部傳導并消耗。

同時返回艙圓頓的底部造型會讓激波鋒面脫離飛船表面，并保持一定距離，這個距離就變成了一個隔熱層。

所以圓頓的底部幾米外才是激波的前沿，此處的溫度可高達近5500攝氏度，由于這個隔熱層底部的溫度降低到不足1300度，航天器本身承受的熱負荷就要小很多。

不僅如此，當返回艙在下落過程中出現搖擺時，前方的傘形激波錐也會跟着搖擺。

由于激波錐在前進方向上是後掠的，在搖擺時會造成一側的激波面前移阻力增大，而另一側的激波面後移阻力減小，形成了阻力差，阻力差就是返回艙的自動回正力矩，所以這個激波能夠讓返回艙自動保持穩定。

用通俗易懂的話說就是，這樣做更有助于保持姿态的穩定，也更有利于減速。

畢竟飛船在返回地面的時候，最重要的不就是三件事嘛，減速穩定，還有防熱。

要知道，從太空到地球不是一件容易的事。

飛船進入大氣層後，速度可達每秒10千米的速度，下降過程中還伴随着千變萬化的氣流，這會使高速飛行的返回艙難以保持固定的姿态，同時飛船又與大氣層摩擦生熱，溫度會瞬間超過1000℃，就會像一團火球一樣。

所以對于返回艙，有很多的要求。

而其外形不管是鐘型還是圓錐形，都隻是個人喜好而已，隻要底大頭小就夠了，這樣能更好緩解飛船減速過程中形成的沖擊，從而給航天員帶來更多保護。

畢竟老話說得好，不管黑貓白貓，隻要能抓到老鼠就是好貓！

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!