中新網(wǎng)海南文昌7月24日電 (馬帥莎 董佳瑩)“大暑前后，衣裳溻透。”大暑，是一年中天氣最熱、濕氣最重的時(shí)節(jié)，“濕熱交蒸”在此時(shí)達(dá)到頂點(diǎn)。大暑次日，中國文昌航天發(fā)射場迎來長征五號(hào)B遙三運(yùn)載火箭(簡稱“長五B火箭”)2022年首飛任務(wù)，成功發(fā)射問天實(shí)驗(yàn)艙。

 

 

北京時(shí)間2022年7月24日14時(shí)22分，搭載問天實(shí)驗(yàn)艙的長征五號(hào)B遙三運(yùn)載火箭，在我國文昌航天發(fā)射場點(diǎn)火發(fā)射，發(fā)射取得圓滿成功。屠海超 攝

　　據(jù)了解，長五B火箭“腰身”粗、“個(gè)頭”大，“肚子”里滿滿的“深低溫”液氧液氫燃料占火箭體重的90%以上，堪稱火箭家族中的“冰墩墩”。大暑時(shí)節(jié)，在低緯高溫之地發(fā)射，“冰墩墩”長五B如何穿越層層“火線”？

　　身披“隔熱汗衫”

　　“冰墩墩”長五B火箭身體里的液氧溫度達(dá)到零下183攝氏度，液氫溫度可達(dá)零下253攝氏度，接近零下273.15攝氏度的絕對(duì)零度。在炎炎烈日下，“冰墩墩”長五B火箭“揮汗如雨”，低溫推進(jìn)劑加注后，箭體表面溫度低，就會(huì)出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象，冷凝水順著箭體流下，對(duì)箭體結(jié)構(gòu)的防水提出了較大挑戰(zhàn)。

　　周身冰冷的長五B火箭在完成加注后需防止貯箱內(nèi)部溫度過高，因此科研人員采用隔熱材料和工藝，在外層設(shè)置了絕熱層，火箭就像披上了一身“隔熱汗衫”，保持箭體在內(nèi)外溫差較大的情況下維持低溫環(huán)境，不但能夠有效減小貯箱內(nèi)部溫度升高，也可以有效緩解箭體外部冷凝水的產(chǎn)生。

　　中國航天科技集團(tuán)一院結(jié)構(gòu)系統(tǒng)指揮王乾解釋了“隔熱汗衫”的工作原理：“一方面，團(tuán)隊(duì)通過在整流罩內(nèi)部設(shè)計(jì)排水罩和倒水孔，將艙內(nèi)可能產(chǎn)生的水往外疏導(dǎo)；另一方面，在箭體的關(guān)鍵設(shè)備、電纜均采取防水措施，同時(shí)箭體部段間的對(duì)接面同樣利用涂膠等手段進(jìn)行封堵，防止外部水汽進(jìn)入箭體內(nèi)部�！�

　　全程冷鏈運(yùn)輸

　　在執(zhí)行發(fā)射任務(wù)前，約20層樓高、幾百噸重的長五B火箭要從總裝廠房轉(zhuǎn)移到發(fā)射塔架，整個(gè)過程需要兩三個(gè)小時(shí)才能完成。為了避免“冰墩墩”被“熱化了”，設(shè)計(jì)人員為這個(gè)“巨無霸”設(shè)置了全程冷鏈運(yùn)輸。

　　“大暑前后迎發(fā)射，又是在中午，如果不能保障全程冷鏈運(yùn)輸，金屬發(fā)生熱脹冷縮就會(huì)影響煤油貯箱的容量�！敝袊�航天科技集團(tuán)一院長五B火箭副總設(shè)計(jì)師婁路亮說。

　　全程冷鏈運(yùn)輸是指在星罩組合體轉(zhuǎn)運(yùn)和火箭轉(zhuǎn)運(yùn)至發(fā)射區(qū)過程中，均有空調(diào)向罩內(nèi)輸送常溫干燥空氣，保障問天實(shí)驗(yàn)艙的舒適度。其中，星罩組合體轉(zhuǎn)運(yùn)主要使用轉(zhuǎn)運(yùn)車搭載的吹風(fēng)設(shè)備，火箭轉(zhuǎn)運(yùn)至發(fā)射區(qū)過程主要使用活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)上的空調(diào)。等火箭到達(dá)發(fā)射區(qū)后，整流罩部分通過空調(diào)口進(jìn)行空調(diào)送風(fēng)，各殼段通過艙口進(jìn)行空調(diào)送風(fēng)。

　　Plus版空調(diào)房

　　問天實(shí)驗(yàn)艙艙體總長17.9米，直徑4.2米，發(fā)射重量約23噸，相關(guān)指標(biāo)比天和核心艙還要高，可謂更“強(qiáng)”更“壯”。為了容納這位“乘客”，科研團(tuán)隊(duì)為其訂制了Plus版空調(diào)房，一個(gè)始終保持常溫干燥空調(diào)送風(fēng)的超大整流罩。另外，團(tuán)隊(duì)通過儀器電纜位置的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了整流罩內(nèi)的空間優(yōu)化，使問天艙的“乘客”更加舒適。

　　“乘客是第一位的，除了大空間，我們還要盡量保障它的溫濕度條件�！眾渎妨琳f，“冰墩墩”長五B火箭的整流罩上共設(shè)置了兩路送風(fēng)接口，送風(fēng)空調(diào)能夠滿足超大空間送風(fēng)要求，保障問天艙始終處于舒適環(huán)境。

　　此外，整流罩的頭錐部段選用了馮•卡門錐曲線，頭錐高度達(dá)到5米以上，能夠大大降低火箭在大氣飛行中的氣動(dòng)加熱，保障整流罩內(nèi)外溫差較小。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員在整流罩外側(cè)粘接可以隔熱的軟木，能有效減小因氣動(dòng)加熱引起的罩內(nèi)溫度升高，避免問天艙在穿越大氣層時(shí)被炙烤。(完)