“货运专列”入太空(筑梦“太空之家”——中国空间站建设记⑩)(2)

光山新闻网 采集侠 2021-09-23 07:48:02
浏览

  按照空间站在轨建造任务规划,到2022年底,中国将连续实施11次发射任务,其中4次货运飞船发射都是由长征七号运载火箭“承运”。长七火箭因此也被称为天舟飞船的“御用”火箭。为了保障“太空快递”在运输过程中的安全,研制人员将长七打造成为防热、防雨、防风的载人航天“货运专车”。

  火箭飞行过程中,芯级发动机会喷出巨大的火焰。此时,助推器后过渡段要承受喷焰回卷的强热流,其热防护设计如果不够就会造成结构烧蚀,而过度设计又会影响火箭的运载能力。

  为此,火箭设计师创新防热材料应用和安装方式,将一条特制防热毛毡“披”在火箭助推器上。“防热服”不仅重量轻,防热效率也更高。它采用耐高温的材料制成,安装时从靠近火箭芯级的一侧开始“披”上,在远离芯级的外侧开口,就像“开衫”一样包裹着助推器,使后过渡段免受大火“烤”验。

  天舟三号货运飞船发射当天,海南文昌航天发射场蓝天白云、天气晴好。事实上,即便遇到中雨天气,长七火箭也“不怵”,这是因为新一代运载火箭做足了防水设计。

  火箭发射要防的不只是雨水。很多看过火箭发射的人都见过加注后的火箭受低温推进剂的影响,箭体表面温度降低,冷凝水像下雨一样顺着箭体流下来,这也是火箭要防的水。为此,火箭设计人员从“产品源头”解决防水问题。

  据航天科技集团所属中国运载火箭技术研究院设计人员介绍,新一代运载火箭设计之初,防水功能尽量通过结构设计实现,例如在部段对接处加装密封条、在细小孔径和缝隙涂硅橡胶、在分离面设计密封块等,起吊附件、箭体盖板等配置了密封垫;在排气孔处,设置了内置导流罩,实现排气防水双功能并举;针对低温液体贮箱加注后无法避免的冷凝水聚集问题,采取封堵与疏导相结合的思路,在贮箱前短壳与绝热层平齐的位置开设排水孔……

  目前中国国内主要的4个发射场中,除文昌发射场外,其他的发射场都在内陆,风速随距地面高度的变化不大。但在文昌发射场,距地面五六十米高的位置,风速要远高于地面风速。

  “为了提升抗风能力,我们给长七火箭装上了‘防风减载装置’。即使遇到8级大风的天气,长七火箭依旧可以转场,它的抗风能力超过现役火箭。”中国运载火箭技术研究院长七火箭总设计师程堂明说,“防风减载装置”采用可伸展的桁架结构,一端固定在活动发射平台的脐带塔上,展开以后另一端与火箭二级发动机机架接头对接,这样在垂直转场过程中将火箭与脐带塔连接起来,能够显著降低火箭受到的风载。

(责编:杨光宇、胡永秋)