陸冰箭進化 在軌時間可達30天

海南文昌航天發射場垂直總裝測試廠房內的長征七號運載火箭。
2019/07/04 04:09

大陸運載火箭技術再突破，中國運載火箭技術研究院（簡稱火箭院）2日發布消息稱，近日該院在「低溫推進劑蒸發量控制技術」上取得突破，這項技術可使大陸的低溫火箭在軌時間從目前的幾小時延長到30天，為大陸深空探測及遠距離太空運輸提供可行條件，對太空等任務具有長遠意義。

在此之前，低溫火箭在軌時間大多只能維持在幾十分鐘到幾小時之間。火箭院低溫推進劑蒸發量控制技術團隊成員張少華介紹稱，該技術使用兩種先進材料和一種排氣方案，以破解如何延長低溫火箭在軌時間的難題。

每日蒸發量減少0.5%

這兩種先進的隔熱材料，一種是「新型聚氨酯泡沫隔熱材料」，相比傳統泡沫材料，它的隔熱能力在低溫條件下提升50%以上；另一種是「變密度多層隔熱材料」，相比普通多層隔熱材料，隔熱能力提升18%以上。

現在，火箭院現役火箭低溫推進劑的蒸發量是每天蒸發2.5%以上，將來如果火箭用上以上兩種隔熱效果顯著的材料，低溫推進劑每天的蒸發量可以減少到0.5%。這意味著火箭攜帶同樣重量的低溫推進劑，在軌時間可以大大延長。

同時，研究團隊還採用了「熱力學排氣方案」，這種方案能夠在盡可能少排出推進劑的情況下實現有效排氣，保持儲箱壓力，同時也減少了推進劑的損失。張少華表示，「低溫推進劑蒸發量控制技術」已於近日通過了大型地面試驗驗證，方案正確可行。該技術的突破，能夠使大陸低溫火箭在軌時間長達30天，實現低溫推進劑長期在軌儲存，對於未來大規模深空探測及遠距離太空運輸等任務具有長遠意義。

長征五號即低溫火箭

據新華社報導，2016年11月4日大陸長征五號運載火箭首飛時，發射任務全面使用液氧／煤油、液氫／液氧低溫推進劑組合，成為名副其實的低溫火箭，又稱「冰箭」。其中液氫溫度達攝氏-252度左右、液氧達-183度左右。

從推進劑的形態上，可以分為固體推進劑和液體推進劑，從溫區差異上可分為常溫（可儲存）推進劑和低溫推進劑，從推進劑是否有毒性劃分為有毒推進劑和綠色推進劑等。和常溫推進劑火箭相比，低溫帶來的難度和挑戰更大。但新一代火箭為什麼還是選擇了低溫？

研究發現，低溫推進劑組合的參數往往高於常溫推進劑組合。於是，從最初的V2飛彈，到蘇聯的R7火箭發射首顆人造衛星，再到美國成功實施的阿波羅計畫，以至後來的系列發展，人類從未因低溫帶來的技術困難而放棄過對低溫推進劑的使用。

此外，據專家介紹，低溫推進劑有利於人類保護自然環境。低溫推進劑組合無毒、無汙染，也是當前主流火箭均普遍選擇低溫推進劑的另一個重要原因。

小靈通 低溫火箭

是指運用「液氫、液氧火箭發動機技術」的運載火箭。液氫、液氧作為液體火箭發動機的低溫推進劑，具有溫度低、性能高的特點。也稱「冰箭」，其採用的液氫、液氧等低溫化學推進劑無毒、無汙染，經濟實惠、效率高，因此得到廣泛應用。大陸的長征五號運載火箭、長征七號運載火箭等，都屬於低溫火箭。不過，低溫火箭雖好，但長時間飛行卻受到制約。在此之前，低溫火箭在軌時間，大多只能維持在幾十分鐘到幾小時之間。目前美國、俄羅斯、中國、法國、日本、印度等國家擁有低溫火箭。

【巴西華人資訊網】