寒潮来袭!没事,咱家火箭不怕冷!

发布时间 : 2021-11-24     来源 : 中国运载火箭技术研究院新闻中心

    冷冷冷……11月3日,中央气象台发布今年首个寒潮黄色预警,11月4日起,我国将迎来下半年来最强寒潮天气。

    新一轮冷空气已在路上,你的秋裤、羽绒服是不是都安排啦?

    天冷了,我们有御寒衣物。那火箭呢?火箭院科研人员是这样给它们保暖的……


给常温液体火箭穿“保温衣”



    温度对火箭发射的影响主要体现在成千上万的元器件上。这些元器件都有适宜各自正常工作的温度范围,一旦温度超出范围,元器件就会停止工作,进而影响火箭的发射。

    在人类航天史上,美国挑战者号航天飞机发射升空时曾发生爆炸。调查后发现,悲剧的源头在于发射时环境温度过低,导致火箭一个助推器装配接头上的橡胶密封圈发生破裂,火箭喷射的高温气流进入助推器,推进剂贮箱爆炸,从而造成了悲剧。

    对于火箭院研制的长征二号丙运载火箭、长征二号F运载火箭等常温液体火箭来说,它们所在的发射场多位于我国北方内陆,冬天的低温天气是它们要面对的挑战。

    火箭院科研人员给这些火箭保暖的方法是穿“保温衣”。长征二号丙运载火箭结构总体副主任设计师张然介绍,根据天气情况,他们会为这些火箭穿上“保温衣”,即在火箭的整流罩、仪器舱和发动机舱铺上白色的阻燃型聚乙烯泡沫塑料,这样就可以遮住主要的仪器,为它们保暖。



为低温液体火箭穿“轻薄羽绒服”



    火箭院的科研人员有招让火箭应对自然界的低温,但如果火箭自身的温度远低于自然界的低温,比如使用液氢、液氧作为发动机低温推进剂的火箭,其中液氢的温度几近绝对零度,是自然界温度不可能达到的超低温。它们又有何保暖之道?

    长征三号甲系列运载火箭(简称“长三甲系列火箭”)是采用低温液氢液氧作为末级推进剂的火箭。针对它们的低温推进剂贮箱,火箭院航天材料及工艺研究所专门研发了一款“轻薄羽绒服”。这款“羽绒服”虽然厚度仅有10多毫米,但保暖性能非常好。

    长三甲系列火箭的“轻薄羽绒服”分为3层,中间的一层“羽绒”,材料是“低密度全闭孔聚氨酯泡沫塑料”,由近十种原材料混合反应而成,厚度不超过20毫米。“羽绒服”的“里”仅有零点几毫米厚,能同时与金属材料的贮箱和“羽绒”完美贴合;“面”可以保护“羽绒”不吸收外界水气、不被损坏,更好地发挥绝热性能。

    近年来,我国新一代运载火箭,比如长征五号运载火箭、长征七号运载火箭、长征八号运载火箭全面大量使用液氧煤油、液氢液氧低温推进剂组合。这意味着火箭的保暖要求更高。航天材料及工艺研究所在长三甲系列火箭保暖方法的基础上进行了技术升级和优化,通过大量的试验,用更高的技术标准和更优质的工艺技术保证火箭不冷。这也让火箭在燃料加注以及飞行过程中,外表面温度可以保持在0摄氏度以上,仪器、电缆等都不会因极低温而出现异常状况。

    与长征二号F运载火箭、长征五号运载火箭等液体火箭不同,火箭院研制的长征十一号运载火箭(简称“长十一火箭”)是一型固体火箭。长十一火箭设计师介绍,这型火箭的发射筒里配有调温装置,火箭发射前,这个调温装置会像空调一样,使筒内温度保持在一定区间,火箭 “不冷也不热”,可以一直处在舒适的环境中。

    有了这些不同的保温方式,再冷,火箭也不怕。

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