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长征五号冰箭缘何不冷全因穿了小棉袄

发布时间:2019-03-05 18:51:25

今夜火的“明星”非“长五”莫属。20时43分,我国推力新一代运载火箭长征五号,在中国文昌航天发射场点火升空,约30分钟后,载荷组合体与火箭成功分离,进入预定轨道,长征五号运载火箭首次发射任务取得圆满成功。这是长征系列运载火箭的第238次发射,此次发射成功,标志着我国运载火箭实现升级换代,运载能力进入国际先进行列,是由航天大国迈向航天强国的关键一步。

作为我国新一代运载火箭代表,长征五号运载火箭被授予了各种昵称:“胖五”“大力士”“大火箭”……因为它的肚子里装了满满的深低温液氢液氧燃料,其中液氢温度达-253摄氏度、液氧达-183摄氏度,又被大家亲切地称呼为“冰箭”。

“长五”体内90%以上都是这种深低温燃料,那它本身会不会就是一个巨大冰块?

长征五号冰箭缘何不冷全因穿了小棉袄

其实并不是,专家们给“冰箭”穿了一层“防寒服”,确保火箭内部的仪器、设备、电缆等都可以正常工作,而它的外表面温度也可以一直保持在0℃以上。

“防寒服”一共不到30毫米,却是给火箭保持体温的利器,“冰箭”不冷,全靠它。

“防寒服”中的棉花层是低密度材料,有10至20毫米厚,这层“棉花”有里有面,因为如果它直接涂在贮箱金属表面,贮箱受冷收缩时,“棉花”层因收缩性能比金属小会导致脱粘,影响隔温效果。

“防寒服”的“里”是一层胶粘剂,不到1毫米厚,比“棉花”层更适应金属材料的热胀冷缩,且摩擦力大,能同时与金属材料的贮箱和“棉花”完美贴合,设计人员又叫它“缓冲层”。

“防寒服”的“面”是一层蘸胶玻璃纤维织物,0.9毫米厚,它也叫保护层,可以保护“棉花”不吸收外界水气、不被损坏,更好地发挥隔温性能。

“棉花”层全称“低密度全闭孔泡沫塑料绝热层”,氢箱外表的“棉花”层厚20毫米,氧箱外表的“棉花”层厚10毫米。

这种棉花层由近10种原材料按照配比高速撞击混合反应而成,从液态原材料发生撞击到固化成型只需10多秒。

703所防隔热材料设计师申雄刚介绍说,这近10种材料分成两组,都是液体,就像“哥俩好”胶水一样,一旦混合,会在10秒钟之内发生发泡反应、固化成形。

“长五”火箭“棉花”层与其他火箭不同,因为选用了新型发泡材料,其他材料的比例等也变了,申雄刚说,材料研制人员做了千余次试验,研究新型“棉花”层的性能。

火箭贮箱表面有一些螺钉、口盖等,按设计要求,这些突起等部位的绝热材料要与其他部位同等厚度,航天科技集团一院703所为此打造的“试衣间”完美的解决了这个问题。(中国数字科技馆 宋雅娟 张娟娟)

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