全世界苦研80年，被中国一朝突破！颠覆性技术的背后是谁做到的？

热门资讯 2025年08月11日 11:17 1 admin

提起航天技术，总让人觉得神秘，尤其是那项全球科学家们钻研了整整80年的黑障难题，竟然让中国科研团队给破解了。这不光是技术上的大跃进，更是中国航天实力的一次亮眼展示。

黑障难题困扰全球八十载

黑障现象最早在上世纪40年代末就露头，那时候美国和苏联搞火箭试验，飞行器高速冲进大气层，信号突然中断，地面站的雷达屏幕一下子黑屏。原来，飞行器表面温度飙升，把周围空气电离成等离子体层，这层东西像屏障一样挡住电磁波，导致通信失联几分钟到十几分钟。

50年代，音障和热障问题陆续解决掉。音障靠改飞行器形状，减少激波阻力；热障用耐热材料，比如陶瓷涂层，承受高温。但黑障牵扯等离子体物理，模拟起来特别难。苏联1961年东方号飞船返回，信号中断几分钟，地面团队只能干等恢复。

美国阿波罗计划也碰上同样麻烦。1969年阿波罗11号返回，休斯顿控制中心信号波动后静止，虽然有备用系统，但黑障区失联还是发生了。NASA砸钱建等离子体模拟器，在实验室用真空舱产生辉光，测试信号穿透，可实际飞行中问题没彻底根除。

欧洲从70年代加入，法国德国团队用激光测等离子体密度，风洞实验记录鞘层厚度，但进展慢。日本和印度也跟进，东京大学测试低频信号，印度用卫星数据调再入轨迹。全球这么多人折腾80年，只在边边角角改进，比如变再入角度减轻鞘层密度，或者用烧蚀层保护，但核心通信中断顽疾还在。

就这样，黑障成了高超音速技术的绊脚石。各国实验室报告堆山，资金流水般花出去，却没决定性进展。黑障区里，飞行器孤立，导航系统失效。直到21世纪，计算机模拟进步，能建三维模型，但从理论到实践差距不小。

中国团队攻克黑障关键技术

中国航天起步晚，但面对黑障没退缩，而是系统攻关。包为民1960年生于黑龙江哈尔滨，1982年从西北电讯工程学院电子工程系信息处理专业毕业，后来成为中国科学院院士。他专注火箭制导控制，从基层干起，逐步领衔重大任务。

2010年代初，团队在北京郊外设施启动项目。先从模拟黑障入手，用风洞再现现象，高压气流冲模型，表面温度超千度，注入离子气体形成鞘层。2013年，国家重大科研仪器研制项目支持，设备升级成电磁科学实验平台。模拟速度达20马赫，鞘层包裹下信号维持稳定，这步为后续铺了路。

转而探索穿透办法，结合太赫兹波和特殊天线，测试上百次。2022年，神舟十五号任务验证技术。11月29日，酒泉中心火箭发射，信号平稳。2023年6月4日，返回进入大气层，敦煌测控区雷达锁定黑障区。装置激活，低频通信进行调节，信号穿越鞘层。指挥中心数据实时显示，轨迹精准。飞船顺利出区，东风着陆场回收成功。中国首次在载人航天实现黑障区稳定跟踪。