長(zhǎng)七火箭三送天舟會(huì)天和:奏響“冰與火之歌”
中新網(wǎng)北京5月10日電 (馬帥莎 董佳瑩)伴隨著震耳欲聾的轟鳴聲,長(zhǎng)征七號(hào)遙五運(yùn)載火箭從團(tuán)團(tuán)白霧中噴薄而出,在天際劃出一道金色曲線,成功將天舟四號(hào)貨運(yùn)飛船送入預(yù)定軌道,這是中國(guó)空間站在軌建造以來(lái),長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭第三次將天舟貨運(yùn)飛船送入太空。
作為一枚名副其實(shí)的“冰箭”,長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭身懷“絕技”,在南海之畔奏響一曲“冰與火之歌”。
“冰火兩重天”
火箭噴射時(shí)的溫度最高可達(dá)到3000攝氏度,發(fā)射瞬間形成的白霧正是發(fā)射塔架底部數(shù)十米深的導(dǎo)流槽里的水蒸發(fā)而成,水蒸氣帶走大量的熱量為火箭降溫。
但噴水降溫對(duì)低溫火箭長(zhǎng)征七號(hào)而言還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。當(dāng)火箭矗立在陽(yáng)光下,箭體上的水像雨一樣嘩嘩往下流,而在火箭艙體中,則是零下183攝氏度的低溫。
這是因?yàn)殚L(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭的燃料中有液態(tài)氧。液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)被譽(yù)為世界航天動(dòng)力領(lǐng)域的珠穆朗瑪峰,采用無(wú)毒無(wú)污染的液氧煤油做燃料,經(jīng)濟(jì)上比常規(guī)發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)劑便宜60%,并且可重復(fù)使用。其溫度之低也會(huì)使長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭表面出現(xiàn)水蒸氣凝結(jié)現(xiàn)象。
防水“金鐘罩”
在“冰火兩重天”的強(qiáng)烈反差下,長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭如何練就一身防水“金鐘罩”?
長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭對(duì)“水”的防護(hù)滲透到了每個(gè)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)中,比如在常規(guī)型號(hào)中,用來(lái)平衡整流罩內(nèi)外壓力的排氣孔,在內(nèi)陸發(fā)射時(shí)不需要做單獨(dú)的防水,但是在長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭上,排氣孔也做了專門的防水措施。
一院總體部火箭設(shè)計(jì)專家盧松濤說(shuō),在防水設(shè)計(jì)中,科研人員遵循“能單機(jī)解決的,不在系統(tǒng)解決,能系統(tǒng)解決的,不在總體解決”原則,從“產(chǎn)品源頭”解決防水問(wèn)題。
隔熱“厚棉衣”
除了一身防水“金鐘罩”,長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭的低溫液氧貯箱表面還穿著一層厚厚的“棉衣”,主要起到隔絕熱傳導(dǎo)的作用。穿上“棉衣”之后,貯箱內(nèi)部能夠保持足夠的低溫環(huán)境,使得液氧推進(jìn)劑不會(huì)因溫度升高而大量揮發(fā),貯箱外部溫度也不會(huì)太低,以至于對(duì)外部?jī)x器、人員等造成凍傷。
“厚棉衣”的主要組成成分是一種塑料泡沫。在棉衣制作過(guò)程中,需要使用發(fā)泡劑使泡沫膨脹成形,長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭則使用了一種新型無(wú)氟發(fā)泡劑,不會(huì)對(duì)地球臭氧層造成危害。
和以往相比,長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭液氧貯箱所穿“棉衣”中取消了一層金屬鋁箔,并實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)噴涂泡沫和表面機(jī)加的自動(dòng)化生產(chǎn)。這些改進(jìn)不僅大大提高了低溫液氧貯箱的“棉衣”生產(chǎn)效率,還使“棉衣”更為綠色環(huán)保、質(zhì)地輕盈。(完)
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