長(zhǎng)征七號(hào)火箭的“冰火兩重天”
2016-06-25 22:33:00 來源:新華網(wǎng)
視頻:長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭點(diǎn)火發(fā)射 群眾鼓掌歡呼 來源:中國(guó)新聞網(wǎng)
新華社海南文昌6月25日電(記者曾濤、陳曦、王玉山)新一代中型運(yùn)載火箭長(zhǎng)征七號(hào)在燃料使用上以液氧和煤油為主,這就對(duì)火箭的燃料加注貯存以及點(diǎn)火后的高溫處理提出了更高要求。航天科技集團(tuán)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院的技術(shù)人員稱,處理好燃料貯箱的極低溫度與火箭火焰的超高溫度這個(gè)“冰火兩重天”,是火箭發(fā)射的重要工藝之一。
長(zhǎng)征七號(hào)之“冰”:燃料溫度極低,加注貯存有講究
在發(fā)射之前,長(zhǎng)征七號(hào)要完成170立方米的煤油和340噸液氧的加注。其中,液氧的溫度達(dá)到了零下183攝氏度。存儲(chǔ)液氧的貯箱,采用機(jī)械銑工藝,較以往化學(xué)銑工藝的貯箱更加輕質(zhì)化、環(huán)保無污染。同時(shí),貯箱的制造采用絕熱工藝,在各層之間抽真空,保證了貯箱的!袄洹毙Ч。
液氮雖然不是燃料之一,但是它在火箭發(fā)射中也起到了重要作用。在燃料加注前,發(fā)射場(chǎng)的工作人員要用液氮對(duì)燃料管道進(jìn)行吹除。因?yàn)橐旱臏囟缺纫貉踹低,用液氮吹除管道不僅降低了成本,還能更加高效快速地為管道降溫。
據(jù)海南文昌衛(wèi)星發(fā)射場(chǎng)加注團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人張繼介紹,他們?cè)诩幼r(shí)需穿防護(hù)服、戴手套。液氧液氮輸送時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量噪音,他們還要戴上高噪音耳塞。連接長(zhǎng)征七號(hào)與加注站的管道達(dá)到5000多米,閥門有214個(gè),加注人員工作量很大。
火箭發(fā)射前12個(gè)小時(shí),要開始加注煤油,這個(gè)過程大約要持續(xù)4個(gè)小時(shí)。隨后,3個(gè)液氧儲(chǔ)罐各分兩路,對(duì)6個(gè)模塊進(jìn)行加注。記者注意到,在液氧加注站,有4個(gè)液氧儲(chǔ)罐。張繼解釋,有1個(gè)不直接進(jìn)行加注,而是對(duì)另外3個(gè)氧灌進(jìn)行增壓。
在液氧加注初期,要對(duì)貯箱進(jìn)行預(yù)冷。在貯箱的溫度未低于零下183攝氏度前,所有的液氧都將排放出去,不被貯存。燃料貯箱的溫度和壓力值,都實(shí)時(shí)被監(jiān)測(cè)并顯示在加注控制系統(tǒng)上。
液氧的加注要持續(xù)將近8個(gè)小時(shí),整個(gè)加注程序一直到點(diǎn)火前2分鐘才會(huì)結(jié)束。
長(zhǎng)征七號(hào)之“火”:火焰溫度極高,隔熱降溫多手段
之所以說長(zhǎng)征七號(hào)要經(jīng)歷“冰火兩重天”,是因?yàn)樵邳c(diǎn)火一瞬間之后,零下100多攝氏度的燃料就將變成3000多攝氏度的熱焰,瞬間完成冰到火的轉(zhuǎn)化。
在指揮員下達(dá)點(diǎn)火的指令7.4秒之后,火箭的尾部瞬間噴出巨大火焰。長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭副總設(shè)計(jì)師胡曉軍介紹,因?yàn)槿剂喜煌瑖姵龅幕鹧骖伾幌褚酝拈偌t色,而是呈白色,噴口燃?xì)獾臏囟纫脖纫酝鸺叩枚啵沟冒l(fā)射平臺(tái)瞬間接近3000攝氏度。
這個(gè)溫度足以熔化絕大多數(shù)金屬和非金屬材料,火箭發(fā)射平臺(tái)和箭體本身都難以承受如此高的溫度。在發(fā)射平臺(tái)和火箭助推器、芯級(jí)上,均噴有放熱涂層。兩三厘米厚的防熱涂層分為十幾層,每一次噴涂都是不同材質(zhì),且厚度只有幾毫米,工藝處理難度非常大。另外,在火箭助推器和芯級(jí)上,還貼有柔性隔熱氈,它能進(jìn)一步提升隔熱效果。
胡曉軍介紹,火箭飛行速度快,也會(huì)產(chǎn)生熱量,導(dǎo)致箭體的熱流密度增大。通俗理解,就是一定時(shí)間內(nèi)通過火箭表面的熱量增多,這就對(duì)火箭箭體的材質(zhì)有更高要求。在長(zhǎng)征七號(hào)火箭的制造中,他們還借鑒其它工藝,采用了承熱效能更好的材質(zhì)。
除此之外,長(zhǎng)征七號(hào)火箭發(fā)射塔還裝有一個(gè)能容納600噸的水箱,裝好了自來水備用。這就是目前國(guó)際上先進(jìn)的“大流量噴水降溫降噪系統(tǒng)”。據(jù)這個(gè)系統(tǒng)技術(shù)負(fù)責(zé)人陳勁松介紹,在火箭飛到5米高以后向箭體尾部火焰中心噴水,兩級(jí)噴水設(shè)施各噴20余秒,完成400噸的噴水量。
噴射的400噸水中,有30%的水會(huì)汽化到大氣中,60%的水則通過導(dǎo)流槽流走,水分蒸發(fā)帶走大量的熱,發(fā)射平臺(tái)核心區(qū)降溫幅度在1000攝氏度左右。此外,這個(gè)系統(tǒng)還有良好的降低噪音效果。
編輯:王進(jìn)
關(guān)鍵詞:冰火兩重天;液氧;長(zhǎng)征;貯箱;熱流密度;火箭發(fā)射;運(yùn)載火箭;發(fā)射平臺(tái);發(fā)射場(chǎng);液氮
2016-05-16 16:16:00
一季度上海股市樓市“冰火兩重天”,(李姝徵)上海市統(tǒng)計(jì)局15日發(fā)布2016年“一季度上海市國(guó)民經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況”。數(shù)據(jù)顯示,一季度上海新建商品房銷售面積為501.83萬平方米,比去年同期增長(zhǎng)27.3%,增速比去年全年提高10.7個(gè)百分點(diǎn)。
2016-04-16 00:14:00
摘要:純正的冬就應(yīng)該是滿天飛雪、冰雪覆蓋大地的樣子,黑龍江,理所當(dāng)然的擁有這樣純正的冬。桃山,地大物博,物產(chǎn)豐富,人文厚重,從博物館的展品中,令人有種“小地方”大世界的視覺震撼。
2016-01-04 14:40:22
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