---

恭喜你想到了大約五十年前載人航天工程師們想破腦袋要解決的問題：怎麼把沒烤熟的荷載帶回地面。

早在1920年，羅伯特戈達德就曾提出過「在返回物的表面覆蓋一層抗高溫的物質後再用導熱係數低的物質覆蓋一層，物體表面就不會收到嚴重侵蝕」。隨後的彈道導彈例如V2和R5（V2的氣動過熱不是很嚴重）都產生了下降段氣動過熱的問題[1]；洲際彈道導彈發明後攻城獅們就迫切需要可以解決氣動過熱的方法。

據我所知，最早的隔熱材料是用於蘇聯的彈道導彈上的，應該是石棉和隔熱纖維組成的[無文獻參考]，隨後美國也想到了隔熱材料，第一代的隔熱材料是真正的「隔熱」材料，高熱容的難熔金屬外塗防輻射層防止熱傳導，簡單粗暴，還算有效。這種隔熱材料並非設計用來進行燒蝕，但氣動加熱還是會產生材料的消耗。早期的水星飛船和東方飛船使用這種隔熱材料[無文獻參考]。

登月之後美國研究了太空梭，這種可回收的載人飛行器對氣動隔熱有著更高的要求。攻城獅的解決方案也是換湯不換藥：複合隔熱材料外塗防輻射塗層。難熔金屬防不住了？用隔熱更好的複合材料！！！到這裡的解決方案依然是把熱量硬阻隔在外層，依然並非設計用來燒蝕但是會產生消耗。[無文獻參考] 太空梭的隔熱瓦還有一個問題：脆；外層的陶瓷和輻射塗層一旦破損就會造成災難性的後果@哥倫比亞號；後來美國人在事故報告里提出了在軌道上檢查破損。

再後來的隔熱材料則包括了燒蝕劑的設計。燒蝕劑利用了氣動加熱燒蝕燒蝕劑使之吸熱而帶走熱量從而保護內部荷載，和包子師傅手上沾一層水就可以直接拿滾燙的包子是一個原理（好接地氣...）。這一代的防熱層是被設計為消耗材料的，換言之在再入過程中的燒蝕劑會被消耗掉。早期的氣動燒蝕劑包括金屬和複合材料，例如伽利略號的探測器就包含了大量的金屬燒蝕劑；後期的氣動燒蝕劑主要是有機複合材料，使用燒蝕形成的碳層進行隔熱防護[無文獻參考]。

寫的匆忙，希望有幫助，如有錯誤歡迎指出。

[1]www.chezaiyi.cn/psychology/320891.html

---

一般的返回艙類，在迎風面是很厚的燒蝕材料，比如大底。非迎風面看情況，因為要求是一般耐熱，一般會有薄的燒蝕材料，或者就是塗層甚至只是耐熱材料。印象中阿波羅的返回艙在側面用了塗層還是什麼的，但使用後發現沒啥大用，沒怎麼消耗，艙壁看著也乾乾淨淨的。

太空梭類，全身根據熱流密度的不同，用不同的防熱材料。有防熱瓦防熱氈等好幾種，印象中要求最高的鼻錐，機翼前端底部是防熱瓦，會有燒蝕，但實際上原理並不是靠燒蝕時熔化蒸發來解決問題，而是硬抗，高溫氣流還是會有侵蝕，但是侵蝕速度非常非常低，印象中每分鐘損失厚度是幾微米到幾十微米以下這個級別，實際上這些隔熱層厚度只有幾毫米，很薄，很脆，安裝時後面是中空的，靠對外熱輻射和少量傳導達到溫度平衡。這種燒蝕率，不太嚴謹的說，基本就算無燒蝕了。它們設計標準是可以反覆使用幾十次，甚至可以全壽命期不用換。因為太空梭設計復用次數好像也就是百次左右。實際如果不怕出事還可以更多次。但是這些東西正常說要檢查維護和更換的。

尾翼等地方使用了其他東西，所以太空梭降落後 這些地方有時還能看見大火苗。

各國新一代返回艙，大部分仍然使用燒蝕材料，雖然一般說都是艙體可重複使用，但防熱罩很多仍是一次性的。但也不是沒有進步，考慮傳統燒蝕材料燒蝕率高，所以新飛船傾向採用低燒蝕率的防熱罩，這樣的好處是可以減輕重量。

spacex這樣的，追求高重用率的，好像防熱罩也是想多次重複使用的，但應該也是十次以內。是典型低燒蝕率材料而不是太空梭那麼極端的無燒蝕。以後怎麼發展，各個國家和公司的返回艙具體用什麼材料，不太清楚，可以查查資料。

---

重複使用飛行器不消耗，一次性飛行器會消耗

---

會呀，所以兔子在返回式衛星的底部塞了一層木頭用來燒

---

必然會被消耗，不然為啥都是一次性的。確切的說是被氧化成渣渣了。

---

推薦閱讀：