最新快讯!长五B知多少:“冰箭”不冷的秘密
发布时间:2022-10-27 15:28:45 文章来源:中国载人航天微信公众号
2022年10月25日,梦天实验舱与长征五号B遥四运载火箭舱箭组合体已转运至发射区,计划于近日择机实施发射。在空间站阶段,长征五号B运载火箭已

2022年10月25日,梦天实验舱与长征五号B遥四运载火箭舱箭组合体已转运至发射区,计划于近日择机实施发射。在空间站阶段,长征五号B运载火箭已成功将天和核心舱、问天实验舱送入太空。它因“肚子”里装了满满的深低温液氢液氧燃料,所以又被称为“冰箭”。


【资料图】

火箭“体内”燃料温度接近绝对零度

长征五号B运载火箭是我国低轨运载能力最强的火箭。它的体重接近900吨,而其中90%以上的重量为深低温液氢液氧燃料。它周身冰冷,由此得名“冰箭”。

长征五号B运载火箭使用液氢液氧推进剂,燃烧后产生的是水,无毒无污染,产生的推力也更大。其中,液氧的温度达-183℃,液氢的温度可达-253℃,已经接近绝对零度了,而绝对零度,正是自然界温度不可能达到的最低温度。

“防寒服”有“里”有“面”

那么,“冰箭”是如何防寒的呢?科研人员为长征五号B运载火箭的贮箱研制了一件“防寒服”,使其外表面温度可以一直保持在0℃以上,火箭内部的仪器、设备、电缆等也可以正常工作。

“防寒服”一共只有十几毫米厚,却是让箭体保持体温的“利器”,说它是“防寒服”,还真是名副其实。这件“衣服”有“里”有“面”,能使火箭在燃料加注以及飞行过程中,外表面温度保持在0℃以上,从而避免火箭仪器、电缆等受极低温影响产生功能异常。

“防寒服”中间的“棉花”层是低密度材料,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,影响绝热效果,因此研制人员给“防寒服”设计了“里”和“面”来保护“棉花”层。

“防寒服”的“里”仅有零点几毫米厚,比“棉花”层更适应金属材料的热胀冷缩,且能同时与金属材料的贮箱和“棉花”完美贴合。

“防寒服”的“面”可以保护“棉花”不吸收外界水气、不被损坏,更好地发挥绝热性能。

“防寒服”里最主要的材料叫做“低密度全闭孔聚氨酯泡沫塑料”,由近十种原材料按照一定的配比高速撞击混合反应而成,这些液体材料分成两组,就像“哥俩好”胶水一样,一旦混合,就会在几秒钟之内发生发泡反应、并快速固化成型。

在“试衣间”里穿“防寒服”

穿上“防寒服”,可不是一件简单的事。为了给长征五号B运载火箭穿上这件“防寒服”,技术人员精心打造了专用的“试衣间”。

“试衣间”是个全密闭式温湿度可调节的操作室,里面有一套自动喷涂系统。在电脑中输入各种工艺参数,自动喷涂系统的机械臂便开始按照设定的路径运转。在机械臂末端的喷枪里有个碰撞混合腔,多组分的原材料在这里碰撞充分混合后被喷涂在火箭贮箱表面。

先拍照,再“裁衣”

火箭贮箱进入“试衣间”前,首先使用激光传感器给贮箱做一次型面测量,就像给贮箱拍了一张“3D照片”,所有的形状信息都包含在这张“照片”中,后续“裁剪衣服”时这张“照片”就会成为至关重要的基准面。

在“试衣间”里穿上的“衣服”只能算是毛坯,之后还要裁剪成合适的“样式”,即加工成厚度一致的平整外观。火箭结构的壁板厚度仅为几毫米,并且大尺寸薄壁工件不可避免地会有各种变形,在一个厚度几毫米但直径五米、长度十几米还易有各种变形的“大家伙”上,加工出一层十几毫米、厚度均匀的材料,就像是在一个大气球的表面雕刻花纹,稍有偏差气球就破了。那么,如何避免这个情况呢?此时,之前拍摄的“3D照片”就要大显神威了,科研人员自主开发的仿形加工系统依据之前拍摄的“3D照片”中所包含的型面信息,生成专用的加工程序,可以将这层喷涂好的毛坯加工出几乎完全一致的厚度。

各种复杂的工序全部完成后,“冰箭”的这款又薄又隔温的“防寒服”才算正式完成,它能在后续的火箭燃料加注以及飞行过程中有效隔绝深低温,让“冰箭”不惧严寒。

火箭已待

梦天已至

让我们共同期待

此次任务的圆满成功

关键词: 运载火箭 绝对零度 金属材料

热点HOT

  • 什么是微分方程 常见的无限群有哪些?
    什么是微分方程 常见的无限群有

    什么是微分方程?微分方程,是牛顿在他关于自然规律的研究中引入的。这种方程涉及微积分的概念,与直接描述物理量不同,它们描述的是物理量

  • 什么是空间透视感 拍照如何选择焦距?
    什么是空间透视感 拍照如何选择

    什么是空间透视感?这里说的透视感是指近大远小,近处的物体大,远处的物体小,进而影响了空间感和压缩感。①越近显得越大,越远显得越小当

  • 上半年全球智能手机AMOLED屏幕出货量是多少 全球AMOLED的月产能是多少?
    上半年全球智能手机AMOLED屏幕出

    上半年全球智能手机AMOLED屏幕出货量是多少?今年上半年,全球智能手机 AMOLED 屏幕出货量就同比下滑了 10 5% 以上,出货量约为 2 78

  • 京东方大幅下调柔性OLED屏幕出货目标是怎么回事 手机AMOLED屏幕厂商赚钱吗?
    京东方大幅下调柔性OLED屏幕出货

    京东方大幅下调柔性OLED屏幕出货目标是怎么回事?前不久,国内 OLED 一哥京东方突然大幅下调柔性 OLED 屏幕出货目标,从 1 亿片下调至

  • GPU市场目前被哪些公司垄断了 二季度PC使用的GPU出货量是多少?
    GPU市场目前被哪些公司垄断了

    GPU市场目前被哪些公司垄断了?桌面级 GPU 市场被英伟达、AMD 和英特尔所垄断,移动级 GPU 市场被 Arm、Imagination 和高通所垄断。

  • 康托定理与理发师悖论有什么关系 为什么康托定理与理发师悖论一个是定理一个是悖论?
    康托定理与理发师悖论有什么关系

    康托定理与理发师悖论有什么关系?我们来给康托定理一个理发的解释。用表示该村的人的集。对每一村民 x,用 f (x) 表示村里被 x 理发

  • 晶体管是由什么材料制成的 什么是布尔代数?
    晶体管是由什么材料制成的 什么

    晶体管是由什么材料制成的?今天超强的计算能力,得益于一种被称为晶体管的非线性元件,它由大自然中最为平凡的材料 —— 硅制成,却浓缩

  • 回归年是太阳年吗 恒星年比回归年长多久?
    回归年是太阳年吗 恒星年比回归

    回归年是太阳年吗?回归年(Tropical year),又称为太阳年(Solar year),是指太阳连续两次通过春分点的时间间隔。每个回归年的具体长度是不

  • 我国每年有多少人死于人兽共患疾病 什么是人兽共患病?
    我国每年有多少人死于人兽共患疾

    我国每年有多少人死于人兽共患疾病?目前,全世界已证实的200余种动物传染病中,有半数以上可以传染给人类,另有100种以上的寄生虫病也可以

  • 苹果第三财季营收是多少 苹果过去四个季度的总营收是多少?
    苹果第三财季营收是多少 苹果过

    苹果第三财季营收是多少?苹果第三财季营收为 829 59 亿美元。按照国际货币基金组织 (IMF) 公布的 2021 年各国 GDP 数据,如果苹果

新闻LOVE