中新社海南文昌11月3日电 题:长征五号运载火箭的“高冷美”
作者 张素 张娟娟
3日在中国文昌航天发射场成功首飞的长征五号运载火箭,可以比喻为“有位佳人,在水一方”。
“佳人”极具“高冷”气质。高,在于火箭总长57米,相当于20层楼高;冷,在于火箭体内90%装有深低温液氢液氧燃料,其中液氢温度达零下253摄氏度、液氧温度达零下183摄氏度,几乎是温度极限。
专家解释,使用低温推进剂,即在标准大气压力下沸点低于环境温度的推进剂,是因其比冲参数显著高于常温推进剂,也就是更易按照目标轨道运行需要的速度将航天器准确运送至指定轨道。
“冷”给火箭内部仪器设备的正常工作带来挑战。为此,研制者给“佳人”披上不到30毫米的防寒服,使其外表面温度保持在0摄氏度以上。
记者了解到,防寒服“有里有面”。“里子”是一层不足1毫米厚的胶粘剂,适应金属材料热胀冷缩且摩擦力较大,又被称为“缓冲层”;“面子”是蘸胶玻璃纤维积物,能够更好地发挥隔温性能。
防寒服的核心是“棉花层”,正式名称是“低密度全闭孔泡沫塑料绝热层”,是由近10种原材料按照配比,高速撞击混合反应而成。
“这些材料分为两组,一旦混合,就会发生气泡反应。”中国航天科技集团一院703所隔热材料设计师申雄刚说,“棉花层”从液态原材料发生撞击到固化成型,只需要10秒。
申雄刚说,这次选用新型发泡材料,研制团队做了千余次试验,最终确定了这套“防寒服”。
为了验证衣服是否合身,特别是火箭贮箱表面螺钉、口盖等突起部位的绝热材料与其他部位是否同等厚度,703所打造了一个“试衣间”。
申雄刚说,这个全密闭式温湿度可调节操作室内有喷涂设备和仿形加工设备等,把火箭贮箱送入“试衣间”,激光传感器会为其做一次型面测量,就像是拍摄“3D照片”。
研制人员解释,在计算机内输入喷涂路径等参数,连接计算机的机械臂末端喷枪就开始运转,把混合材料喷涂在贮箱胶粘剂表面固化成型,修整后再在外层铺设“面子”。
听上去似乎并不难,研制人员说,“佳人”皮薄,结构壁板厚度仅为几毫米,且不可避免会有变形,要在这上面“穿衣”,好比是在气球表面雕刻花纹。
研制者说,工序虽然复杂,却也正是因为有了又薄又隔温的“防寒服”,“佳人”才可临水照花、直上云巅。(完)
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