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想象一下，一颗由月球风化层水泥制成的弹丸，长 35 英尺，直径 1 英尺。它涂有 1/4 英寸的钨。它能以每秒 36,000 英尺的速度再次进入大气层并完好无损地进入低层大气吗？

目前，我们的宇航员在重返大气层时会经历高达 5000 华氏度的高温。钨的熔点为 6,192 华氏度。不幸的是，钨的导热性也很好，而风化层的熔点大约为 2000 华氏度。

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    请说明您的具体问题或提供更多详细信息以准确突出您的需求。根据目前的写法，很难准确说出您要求的是什么。
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    机器人

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    如果钨不熔化，风化层熔化又有什么关系呢？风化层仍然会被包裹在钨里面，不是吗？
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    您是假设标准凸形隔热罩形状，还是在寻找更像太空飞机的形状？形状很重要。
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    尖端凸起的隔热罩@RobertRapplean
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    太棒了。你查过现代隔热罩是如何构造的吗？SpaceX 和航天飞机使用硅酸盐瓷砖是有充分理由的。你特别喜欢钛吗？
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最佳答案
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1/4 英寸厚的钨层不太可能会保留下来。超过 1000F 时，它会开始氧化，而氧化钨的熔点仅为 2683F。因此，氧化层会融化，留下一层新的钨层，然后重复该过程。该过程的速率未知，因此也许更厚的涂层会保留下来，尤其是在尖端。

同样，大部分加热将在尖端进行，因此可能需要更厚的层（1 英寸或更厚），然后再加一层绝缘陶瓷层，以防止热量传递到风化层。

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    是的！这正是我所希望的信息！谢谢！有了它，我想我甚至可以给它足够的屏蔽，使我能够加速进入速度，因为抛射物本身太轻，撞击无法产生良好的爆炸，风化层不是很重。动能 = 1/2 质量乘以速度平方，对吗？
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    @ShannonSkaer “风化层不是很重”——地质学不是我的强项，但如果他们有那么多多余的钨，他们肯定有资源在里面放一些密度更大的东西吧？
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    我觉得反应速率对于这个问题的答案非常重要，因为弹道再入的时间非常短。可以估算反应速率吗？
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如果您不介意从尖端烧蚀掉几英寸（4-5 厘米）的月球凝灰岩，我甚至不会费心使用钨涂层。

大多数进入地球大气层的流星体要么燃烧殆尽（大约不大于垒球大小），要么解体形成壮观的火球（这些火球可能非常大，例如几年前在车里雅宾斯克上空爆炸的流星体，或者 1908 年吹倒通古斯附近相当于罗德岛面积的森林的流星体）。

但是，你的人造弹头太大，无法完全燃烧，而且足够坚固，可以在撞击前经受 30 秒到几分钟左右（取决于进入角度）的大气加热。你不是在扔一堆由真空焊接和自身微观重力粘合在一起的碎石；你扔的是一个非常坚固的物体（特别是如果你在混凝土中加入了一个好的钢筋网）。用完全玻璃化的粘土砖铸造鼻锥可能有助于减少弹头的烧蚀，但没有理由浪费宝贵的（如另一个答案所述，很容易氧化）钨。

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    好观点！这是我第一次使用这个论坛，我得到的答案比在其他地方得到的答案好得多！谢谢！
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    大多数流星体中都有冰冻的水、二氧化碳等，它们会加热、变成气体，然后增加内部压力。这是整个爆炸过程的主要因素。因此，如果将风化层加工成固体岩石可以去除这些物质，那么它可能足够坚固，可以存活到表面。
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阿波罗 10 号创纪录的再入速度为 36,360 英尺/秒。快速再入的目的是测试隔热罩，隔热罩的设计温度为 5,432°F。阿波罗 10 号在再入时达到了 5,000°F 的温度。

所以……从技术上讲，钨是可行的。但钨的用量太大，而且有点重。换句话说，钨是可行的……但太不实用了。而且你仍然需要在钨和飞船的其他部分之间进行一些严格的隔离。

我会研究阿波罗 10 号使用了什么材料。它被称为：

为了保护阿波罗指令舱免受重返大气层时极端高温的影响，NASA 选择了一种烧蚀隔热罩，它由钎焊钢蜂窝状子结构、填充酚醛环氧树脂的玻璃纤维蜂窝状外壳组成。外壳材料的设计目的是在大气摩擦作用下蒸发（烧蚀），这一过程可防止热量渗入乘员舱。（）

当然，它是烧蚀性的，这意味着它在重返大气层时会被部分或全部消耗掉，必须进行更换，但是这种热量会在很少的重返大气层后影响我们所知道的几乎所有东西。

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    根据，包括 A11 在内的所有阿波罗登月任务的再入速度约为 36000 英尺/秒。如果不消耗大量推进剂，从月球返回的速度不可能比这慢得多。
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    @RussellBorogove 你说得没错，我很感谢你提醒我。根据在大约 47,000 英里（40,961 海里）的高度，速度为 10,534 fps。在 6,500 英里的高度，速度为 21,366 fps，在大约 1,700 英里的高度降落时，速度最高为 36,237 fps。这就是我相信谷歌的结果。
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    鉴于 OP 将其描述为“射弹”，因此重量似乎是一个特性，而不是一个错误，并且可重用性不是设计考虑因素。
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    @KerrAvon2055 我们需要澄清这一点。您假设“射弹”是指“武器”。也许吧，但仍然有比钨更便宜、更有效的解决方案。与它携带的炸药相比，代表隔热罩的几公斤重量（如果它是武器）微不足道。否则，我们就会用重金属覆盖我们自己的导弹。事实上，民兵 III 导弹涂有。不，我坚持我的答案。有更好的方法。
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在这个再入速度下，您不在低地球轨道上，所以您不妨直接降落，因为您不打算减速，并且可以实现垂直降落，其 delta V 要求与倾斜降落非常相似。再入航天器确实需要减速，而传统的飞行器位于低地球轨道，在那里实现垂直降落需要巨大的 delta-V。因此，传导和化学反应对您的应用来说远不如对再入航天器重要。星际飞船在 70,000 米处开始再入，然后必须忍受 13 分钟的再入加热和热浸才能着陆。您的“航天器”将在 70,000 米处开始再入，然后必须存活 70,000 米/36000 英尺/秒 = 6.4 秒。热量传导的时间并不多。

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