据中国载人航天工程办公室消息，北京时间2026年1月19日9时34分，神舟二十号飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。经现场检查确认，神舟二十号飞船返回舱外观总体正常，舱内下行物品状态良好，神舟二十号飞船返回任务取得圆满成功。保障返回舱安然无恙的，正是返回舱的“防热衣”。

神舟二十号返回舱

据了解，神舟二十号返回舱的“防热衣”，采用了我国自主研发的蜂窝增强低密度烧蚀材料，核心为苯基硅橡胶基体搭配芳纶蜂窝增强体系，是专为航天器再入大气层设计的第三代防热材料。其防护逻辑并非硬抗高温，而是通过“自我牺牲式烧蚀”实现热量转移——材料内部因蜂窝结构与功能填充料形成丰富孔隙，外层具备精准可控的烧蚀特性，通过表层相变吸热与内层碳化隔热，构建“主动吸热+被动隔热”的双重防线。

被烧蚀后的返回舱表面

当高温来袭时，“防热衣”会启动一系列的物理与化学变化：表层材料逐步熔化、气化、蒸发、升华，在这个过程中大量吸收并带走舱体表面的热量，类似泼水降温时水蒸发吸热的原理，每厘米厚度的材料，能吸收海量热量，吸热效率远超普通散热方式。烧蚀残留的物质会形成一层致密的碳化层，布满孔洞的结构既能增大散热面积，又能进一步阻隔热量向内传导。我们看到返回舱表面的焦黑痕迹，并非损伤的印记，而是防热涂层被灼烧后的痕迹。

什么是蜂窝增强低密度烧蚀材料

蜂窝增强低密度烧蚀材料属于高分子基复合烧蚀材料，主要由基体材料、增强体与填充料三部分构成。神舟二十号选用的基体材料核心为苯基硅橡胶，而非传统酚醛树脂，这种材料具备优异的热氧稳定性和高残碳率，在高温环境下可通过分解、碳化吸收大量热量，且残留的碳化层结构稳定，能形成可靠的隔热屏障。对于部分高端型号，会采用酚醛-环氧共混、酚醛-聚酰亚胺改性体系优化综合性能。不过，环氧树脂、聚酰亚胺不会单独作为主基体使用，仅用于改性增效。

蜂窝增强低密度烧蚀防热材料样件

增强体与填充料是保障材料性能的关键。增强体以芳纶蜂窝为主，铝蜂窝因高温易软化，极少用于返回舱主防热结构，芳纶蜂窝不仅能大幅提升材料的抗冲击、抗形变等力学性能，还能借助蜂窝孔洞实现轻量化，同时为烧蚀后热解气体逸出提供通道。填充料则包含二氧化硅气凝胶、碳纤维、玻璃纤维等，其中气凝胶负责降低材料密度，碳纤维与玻璃纤维强化结构稳定性，三者协同作用，实现了“低密度、高强度、高隔热”的性能平衡。

“防热衣”的制备工艺

据资料显示，返回舱“防热衣”的优异防护效果，不仅取决于材料的优良性能，更离不开精密严苛的制备工艺，全程需精准控制温度、压力、成型速度等多项关键参数，其流程环环相扣、缺一不可。

首先对芳纶蜂窝芯体进行表面改性（极少采用铝蜂窝），通过涂覆偶联剂提升与基体树脂的结合力，避免高温下分层、脱落，同时裁剪拼接适配返回舱各部位形状；接着按精准比例混合苯基硅橡胶与二氧化硅气凝胶、碳纤维等填充料，加入固化剂、稀释剂等助剂，在真空环境下搅拌除泡以保障隔热性能，严格控制真空度防止后续防护失效。

随后根据部件形状，选用低压热压罐成型（主防热结构）或真空导入成型（异形部件）工艺，将树脂混合物注入蜂窝芯体并填满孔洞，再放入热压罐中，在130-150℃的设定温度和低压环境下恒温恒压固化3-5小时，使树脂与增强体充分结合形成稳定毛坯；最后根据返回舱部位尺寸需求，对毛坯进行切割、打磨、修型并预留烧蚀余量，经电弧加热器高温模拟、力学强度、密度检测等多重严苛测试，确保性能达标后才可用于装配。

我国航天防热技术的发展历程

要让神舟飞船返回舱安全穿越大气层，其搭载的烧蚀防热材料必须突破多重性能瓶颈：不仅要兼顾力学强度、烧蚀防热、高效隔热、高低温交变耐受及高可靠性等指标，还需在防热材料与结构设计上追求极致轻量化，以适配载人航天对载荷与安全性的严苛要求。我国航天防热技术的成熟，正是围绕这些需求，历经数十年自主攻关、迭代升级才得以实现，背后是一代代科研人员的不懈探索。

返回舱再入大气层示意图

建国初期，我国航天事业刚起步，首要攻克的便是导弹、火箭等飞行器再入大气层时的极端高温难题。这一阶段的防热思路以“吸热式防热”为主，采用耐高温合金等金属材料作为防热层，依托材料本身的高熔点和高热容量吸收、传导热量，以此抵御高温侵蚀。彼时的研究成果多集中在导弹弹头防热领域，科研人员在无现成经验可循的情况下反复试验、摸索优化，逐步确立了金属材料防护的基础方案，为后续防热技术的系统化、精细化发展筑牢了坚实根基。

随着航天事业的发展，单纯依靠金属材料的防热方式逐渐显露短板——重量大、隔热效率有限，难以满足飞行器对轻量化、高效能的双重需求，烧蚀防热技术成为发展方向。这一阶段防热理念是利用高分子材料在高温环境下发生的熔化、蒸发、升华及分解汽化反应，主动带走大量热量，同时在材料表面形成致密隔热层，牢牢守护内部舱体结构安全。早期返回舱曾采用“混合式”防热，高温前体用烧蚀式，低温后体用辐射式或吸热式，如今随着低密度烧蚀材料发展，全烧蚀防热结构成为主流。

为攻克烧蚀材料的技术难关，我国科研人员历经无数次试验探索，对几十种原材料开展了成百上千种配方设计与筛选，逐一突破材料配方优化、高效成型工艺、精准修补技术等瓶颈。最终研发的低密度烧蚀材料，在配方设计、热物理性能、烧蚀防护性能、低温适应性及大面积灌注工艺等关键领域，均达到国内外先进水平，为神舟系列飞船及后续深空探测任务的防热需求提供了支撑。

航天事业的每一次进步，都离不开核材料的迭代更新，神舟二十号返回舱的平安着陆，生动印证了“一代材料，一代装备”的理念。未来，伴随材料科学的不断突破，更轻质、更耐高温、更具可靠性的防热技术将持续迭代，助力我国航天事业迈向新的高度。

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