而我国采用的干式降温模式就不一样了,当然在我国发射第一枚东方红一号卫星的时候也采用过湿式发射,但是由于存在以上这些问题,再加之酒泉卫星发射中心地处西北荒漠地带,附近没有水资源可以大量使用,所以一个是为了改变湿式发射存在的问题,另一一个则是因地制宜,我国在发射台的降温处理上采用了“干式发射” 。
所谓的干式发射顾名思义就是发射台不需要大量水资源即可完成整个发射台的耐高温烤炙、降噪、震动处理问题 。在火箭发射台下面依然保留有对火箭发射尾焰折流处理的V型导流板,但是整个导流板除了利用流体力学设计能够更高、更快的将几千度高温燃气改变方形向发射台两侧折流过去外,也借助敷设在表面的耐火砖表面高温化学反应实现了散热和降噪、降震处理 。
比如其表面敷设的高温耐火砖采用特种铝酸钙水泥结合剂和粉碎的高铝砖骨材料制成,在高温燃气冲击下,高温会在混凝土耐火砖表面形成一层硅酸盐粘性熔融体保护层,来实现耐火砖本体和两三千度高温之间的隔热处理,可以说这个隔热保护层不仅起到了缓解高温高速气流对混凝土表面的气动加热作用,而且也起到抗冲刷、耐烧蚀的作用 。所以我们看酒泉航天发射中心发射长征火箭的时候,发射台两侧喷出的是土灰色的燃气流,而非湿发射时的高温水蒸气 。
同时为了降低火箭发射尾焰产生的噪音和震动问题,酒泉卫星发射中心的发射台下面的导流槽内依然敷设了喷水系统,只是这个喷水流量并不大,只是满足喷出的水幕能够对火箭尾焰进行降温和更重要也是更核心的降噪、降震功能即可 。而且因为喷水流量不大,喷出的水会被高温燃气吸收变成水蒸气挥发,所以也不需要额外建造废水回收系统和对环境产生影响的问题出现 。
同时相比湿式发射而言,这种干式发射因为不需要大修水利设施,大大简化了整个施工复杂性,所以其建造成本也更为低廉 。同时因为没有降温水的浸泡和冲击,整个发射台的耐火导流槽也不需要每次维护保养,所以也有着经久耐用、使用维护成本低廉的优势 。
发射平台旁装备了“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 。
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 。
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(简称“火箭院”)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 。
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