波音公司的星际客机飞船已经返回地球了。9月7日12点01分，飞船在无人状态下降落在了美国新墨西哥州的白沙导弹靶场。不过两位宇航员布奇·威尔莫尔和苏尼·威廉姆斯依然滞留在国际空间站，需要等到明年2月才能回家。星际客机的成功着陆算是保住了波音最后的脸面，毕竟没有空中解体，大家面子上都还过得去。不过细心的网友在观看了着陆过程之后，却发现了一个异常问题。

网友们应该都看过我国神舟载人飞船的返回，在飞船返回舱穿过黑障落地之后，舱体外表面总是黑不溜秋的，有大面积的烧蚀痕迹。而与神舟飞船有些渊源的俄罗斯“联盟MS”系列载人飞船，着陆后的状态也和神舟差不多。我国4年前使用长征五号B发射的新一代载人飞船试验船，以及今年的嫦娥六号返回器，落地后的烧蚀似乎更加严重。就连浓眉大眼SpaceX龙飞船，在海上溅落后也是烧得不轻。

但波音飞船却大不相同，从着陆现场拍摄的照片能看出：星际客机返回舱侧面的烧蚀并不严重，从某些角度几乎都看不出来，以至于有网友认为这是在“造假”。要知道神舟飞船和波音飞船都是从空间站轨道返回的，再入大气层的初始速度差不多，都是约7公里/秒，都会与大气层中的空气发生剧烈的碰撞和摩擦，温度会达到1600℃~2000℃，为何烧蚀程度却差这么多呢？难道美国的技术比我们更先进吗？

其实根本不是那么回事！波音飞船的烧蚀痕迹少，与它独特的外形和可重复使用的设计有关。您有没有觉得星际客机的直径特别大，显然得特别扁？它的乘员舱（返回舱）直径达到了4.56米，高径比很小，在发射时就像一顶帽子扣在宇宙神5火箭上。相比之下，我国的神舟飞船返回舱直径只有2.5米。而且波音的返回舱形状是一个圆锥体，神舟飞船则像一口“大钟”。

钟形设计是神舟和俄式联盟飞船的一大特点，有很多好处。在大气层中高速飞行时，钟形体的姿态是最稳定的。为了实现气动减速和隔热，几乎所有飞船的形状都是一头大一头小，并且是以大头朝向前方进入大气层的，并在大头端设置了能耐高温的防热大底。

这样一方面可以利用大头的面积来实现最大效率的气动减速，另一方面可以利用大头端的钝体形状形成脱体激波，将返回舱后面遮挡了起来，使温度近两千℃的等离子体无法直接烧灼返回舱侧面。

显而易见，在已有的飞船返回舱形状中，钟形体的内部容积是最大的，可以容纳更多的人员和物资。但是钟形也有个劣势，就是防热大底以上的侧壁倾斜角度不够大，不能完全躲开高温等离子体，因此还是会受到一定的烧蚀。

另外神舟飞船等现代飞船在返回时一般都采用“半弹道式”，这是相对于“弹道式”来说的。弹道式再入就是返回舱的对称轴线与飞行方向完全重合，带防热大底的大头端正面朝向前方，减速效果最好，但是过载太大，宇航员会很不舒服。而且这种状态下飞船不易控制，着陆精度也不佳。

半弹道式就不一样了，返回舱在设计时重心不在轴线上，所以在冲入大气层时飞船对称轴与飞行方向呈一个角度，从而产生了一定的升力。这种返回方式的减速过载比较小，宇航员会比较轻松。而且由于升力的存在，容易控制飞船的飞行方向，着陆精度也比较高。

但这种半弹道式的飞行姿态会导致返回舱侧壁面向太空的一侧受到较严重的烧蚀，比面向大地的一侧更为严重。这就是神舟飞船着陆后一侧烧得比另一侧更糊的原因。这些部位会采用烧蚀材料，在高温会气化，吸收并带走热量，相当于牺牲自己来换取了飞船的安全。

嫦娥五号六号的返回器，以及我国的新飞船，也存在同样的现象，而且还更严重。嫦娥六号返回器以接近第二宇宙速度的高速从月球返回，与空气的摩擦更为剧烈，而且还会“打水漂”二次再入，所以烧蚀比神舟飞船更严重。

而与星际客机同样采用圆锥构型的我国新一代载人飞船试验船，则是因为高径比较大，侧壁倾斜角度不大，同时为了模拟从月球返回，是从8000公里高的轨道开始返程的，再入速度也非常高，同样也要打水漂，所以被烧得浑身焦黑。但由于采用了可拆卸式的防热与承载一体化结构，可以更换，所以不影响飞船的重复作使用。

这么一看，星际客机的大斜角圆锥体外形就占了便宜了。它不仅返回再入的速度不算高，只有约7公里/秒，而且巨大的底面和防热大底可以将高温等离子体几乎完全推离飞船的侧壁，急剧倾斜的侧壁很难被烧到，所以烧蚀痕迹很少。

正是由于这个特点，星际客机的侧面使用了非烧蚀材料，一次飞行后不需要更换，这也使其在重复使用方面占有优势。同样是为了重复使用，星际客机的着陆也没有采用美国飞船常用的海上溅落，而是在陆地上软着陆。

飞船会在9公里高度打开降落伞，先打开2具减速伞，再打加3具主伞，并抛掉防热大底。在距地面900米时，返回舱底部的6个缓冲气囊充气，通过气囊减缓飞船着陆时的冲击力，使结构不至于损坏。这与神舟飞船的反推发动机着陆不同，但和我国新一代飞船是一样的。

这时网友估计会有疑问了：SpaceX的龙飞船也是可重复使用的，为何也被烧得焦黑呢？龙飞船的高径比也比较大，所以内部空间很大，不能像星际客机那样完全避开侧壁的烧蚀。所以龙飞船使用了一种PICA-X酚醛浸渍碳烧蚀材料，等返回之后再把烧蚀层刮下来，就可以重复使用了。

这里面有马斯克省钱的考虑：耐高温的非烧蚀材料是相当昂贵的，用烧蚀材料虽然费了人工，但总体来看还是成本低。实际上龙飞船为了降成本，连防热大底都不抛的。

看了这些，有没有给您一种星际客机飞船“更先进”的感觉？实际上并不尽然！虽然星际客机在设计上想要避免侧壁的烧蚀，但实践下来却发现并没有做到。在9月7日飞船着陆后，多张照片显示飞船返回舱侧壁的某个特定部位，赫然出现了一条又长又宽的黑色烧灼痕迹，而且明显是从底部延伸上来的。

这可就有问题了，说明飞船底部形成的脱体激波并不理想，没能完全护住飞船换侧面，导致一部分高温等离子体漏了上来，烧坏了侧壁的材料，只不过没有造成大的破坏而已。

而且这种情况并不是第一次出现了，在2022年5月的无人测试中，星际客机也曾出现过同样的问题。现在看来，这个缺陷一直没有解决，飞船就带病上天了。这也符合波音一贯的风格，在星际客机的无人测试中，就曾出现过个别姿控发动机无法工作的问题，但波音认为不影响载人发射。而在首次载人发射之前，发现了氦气泄漏，但波音工程师经过各种评估，仍然觉得无所谓，可以发射。

2022年5月无人测试后的星际客机飞船

结果星际客机发射之后又连续发现漏点，总共发现了5处。更要命的是在与国际空间站快要对接时，出现了5台姿控发动机不能启动的情况。虽然后来通过测试重启了其中4台，但也让宇航员和地面惊出一身冷汗，最后被迫放弃自动对接，改为手动才对接成功。从这一点来看，波音对于前期出现的问题重视程度不够，一味地放任，总是认为不会影响整个任务，最终酿成了恶果。

然后波音飞船就尴尬了，由于故障兆头过于明显，NASA不敢冒险让宇航员乘坐原飞船返回，以免再次出现2003年哥伦比亚号航天飞机解体的惨剧，最终拍板让星际客机空船返回。而2名宇航员则需要等到2025年2月，才能乘坐SpaceX的Crew-9龙飞船返回地面，原本2周的太空之旅变成了8个月。这一决定也让波音颜面尽失，相当于向竞争对手SpaceX低了头。

但这种局面完全是波音自己种下的因，怨不了别人。波音也深知这一点，表示拥护NASA的决定，将精力放在了如何保证星际客机空船返回上，最终成功实现了着陆，保全了最后的体面，也保留了继续承担载人航天任务的可能性。但是从飞船的异常烧蚀情况来看，星际客机要想解决所有的问题，还有很长的路要走。