本报北京5月10日电(马帅莎董佳颖)伴随着震耳欲聋的轰鸣声,长征七号遥五运载火箭从团团白雾中喷薄而出,在天空中划出一道金色弧线,成功将天舟四号货运飞船送入预定轨道。这是中国空间站在轨建成以来,天舟货运飞船第三次由长征七号运载火箭送入太空。
作为名副其实的“冰箭”,长征七号运载火箭在南海上奏响了一曲《火与冰》。
火箭发射。图晁海摄
“冰火两重天”
mega发射中最高温度可达3000摄氏度。发射瞬间形成的白雾,不过是发射塔底部几十米深的导流渠里的水蒸发而已。水蒸气带走大量的热量来冷却火箭。
但喷水降温对低温火箭长征七号来说远远不够。当火箭站在阳光下,火箭体上的水像雨水一样冲下来,而在火箭舱内,是零下183摄氏度的低温。
这是因为长征七号运载火箭的燃料中含有液氧。液氧煤油发动机被誉为世界航天动力领域的珠穆朗玛峰。使用无毒无污染的液氧煤油作为燃料,在经济上比常规发动机推进剂便宜60%,可重复使用。其低温也会造成长征七号运载火箭表面水汽凝结。
防水“金钟罩”
在“冰火两重天”的强烈反差下,长征七号运载火箭是如何练就一口防水的“金钟罩”的?
长征七号运载火箭的“水”保护渗透在每一个设计细节中。例如,在常规模型中,用于平衡整流罩内外压力的通气孔在内陆发射时不需要单独防水。但在长征七号运载火箭上,排气孔也采取了特殊的防水措施。
一院总体部火箭设计专家卢松涛说,在防水设计上,科研人员遵循“能由单机解决的,不能由系统解决,或由系统解决,不能由整体解决”的原则,从“产品源头”解决防水问题。
隔热“厚棉衣”
长征七号运载火箭低温液氧箱表面除了有防水的“金钟罩”,还覆盖了一层厚厚的“棉衣”,主要起到隔离热传导的作用。穿上“棉衣”后,贮箱内部能保持足够的低温环境,使液氧推进剂不会因温度升高而大量挥发,贮箱外部温度也不会过低,对外部仪器和人员造成冻伤。
“厚棉衣”的主要成分是一种塑料泡沫。在棉服生产过程中,需要发泡剂使泡沫膨胀成型。长征七号运载火箭使用的是新型无氟发泡剂,不会对地球臭氧层造成危害。
与过去相比,长征七号运载火箭液氧箱穿的“棉大衣”省去了一层金属铝箔,实现了自动泡沫喷涂和表面加工的自动化生产。这些改进不仅大大提高了低温液氧罐“棉衣”的生产效率,而且使“棉衣”在质地上更加绿色轻盈。(完)