图1:发射台喷水试验(刘涵 提供)
长征七号火箭(以下简称“长七”火箭)发射时与其它火箭不同的是:发射平台旁的“大流量喷水降温降噪系统”要给发射平台喷水降温,否则火箭发射台内部的仪器设备很可能因高温受影响。
发射台温度瞬间3000℃
火箭点火起飞时,箭体尾部喷出的火焰几乎“直击”发射平台,使得发射平台瞬间接近3000℃,足以溶化绝大多数金属和非金属材料,即便火箭发射平台由特殊材料制成,表面有防热涂层,也很难承受如此高的温度。
比起西昌、酒泉等卫星发射中心的发射平台,新一代运载火箭的发射平台在功能上更强大。它在综合发射系统主要功能基础上,将多个系统的设备集于一身,如温度太高,发射平台将可能遭到损坏,进而影响火箭发射安全性。
两级喷水 20秒喷400吨
国际上先进的降温方法是喷水降温,这一方法也将出现在“长七”火箭发射中。
中国运载火箭技术研究院下属的北京航天发射技术研究所“大流量喷水降温降噪系统”技术负责人陈劲松介绍:“在火箭飞到5米高以后向箭体尾部火焰中心喷水,两级喷水设施各喷20余秒,完成400 吨的喷水量”。
因此,新一代运载火箭的发射塔,为此要“顶”一个能容纳600吨的水箱,装好自来水备用。
陈劲松介绍:“400 吨水中,有30% 的水会汽化到大气中,60%的水则通过导流槽流走,水分蒸发带走大量的热,发射平台核心区降温幅度在1000 ℃左右”。此外,该系统还有良好的降低噪音效果。