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，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”。
火箭發(fā)射。屠海超 攝“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，采用無毒無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，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)