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?,噴出的火焰顏色不像以往的橘紅色,而是呈白色,噴口燃?xì)獾臏囟纫脖纫酝鸺叩枚?,使得發(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。



