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中國衛星發射的火箭保護層為什麼要掉下來?

作者:kylelong  於 2011-11-21 04:20 發表於 最熱鬧的華人社交網路--貝殼村

作者分類:科普知識|通用分類:政經軍事

 

 

中國衛星發射基地有4個:

 

1,酒泉衛星發射中心:科學衛星、技術試驗衛星和運載火箭的發射試驗基地之一,是中國創建最早、規模最大的綜合型導彈、衛星發射中心,也是中國唯一的載人航天發射場。位於中國西北部甘肅省酒泉市東北地區,海拔1000米,始建於195810月,佔地面積約2800平方公里。該地區地勢平坦,人煙稀少,屬內陸及沙漠性氣候,年平均氣溫8.7攝氏度,相對濕度為35%-55%,常年乾燥少雨,春秋兩季較短,冬夏兩季較長,一年四季多晴天,雲量小,日照時間長。 

 

2,太原衛星發射中心:位於山西省太原市西北的高原地區,地處溫帶,海拔1500米左右,與蘆芽山風景區毗鄰,是中國試驗衛星、應用衛星和運載火箭發射試驗基地之一。發射中心始建於1967年。這裡冬長無夏,春秋相連,無霜期只有90天,全年平均氣溫5℃。

 

3,西昌衛星發射中心:始建於1970年,它是以主要承擔地球同步軌道衛星的發射任務的航天發射基地,擔負通信、廣播、氣象衛星等試驗發射和應用發射任務。西昌衛星發射中心位於四川省涼山彝族自治州境內,中心總部設在四川省西昌市,衛星發射場位於西昌市西北65公里處的大涼山峽谷腹地。該地區屬亞熱帶氣候,全年平均氣溫為攝氏16度,全年地面風力柔和適度。這裡每年10月至次年5月是最佳發射季節。發射中心於1983年建成。

 

4,文昌衛星發射中心(擬建):位於海南省海南文昌市龍樓鎮星光村的一片西瓜地,緯度約為19°30」,毗鄰大海,不僅具有良好的海上運輸條件,而且火箭航區和殘骸落區安全性好。建設新發射場,是為了適應我國航天事業可持續發展戰略,滿足新一代無毒、無污染運載火箭和新型航天器發射任務需求。新發射場建成后,主要承擔地球同步軌道衛星、大質量極軌衛星、大噸位空間站和深空探測衛星等航天器的發射任務。在海南建設發射場,可利用緯度低的優勢,提高地球同步軌道衛星運載能力,延長衛星使用壽命,效費比高。

下面先來看一組衛星或飛船發射時的火箭保護層情況:

 

12011929日晚2116分許,中國在酒泉衛星發射中心載人航天發射場,用「長征二號FT1運載火箭,將中國全新研製的首個目標飛行器「天宮一號」發射升空。

22011111日清晨,「神舟八號」飛船用「改進型長征二號F遙八」火箭在酒泉衛星發射中心「零窗口」點火發射。

32010106849分,中國在太原衛星發射中心用「長征四號乙」運載火箭一箭雙星,成功將「實踐六號」04組兩顆空間環境探測衛星送入太空。

42011616日,中巴第二顆「資源一號」衛星與中國「創新一號」小衛星用「長征四號乙」運載火箭在太原衛星發射中心發射成功。

5201111091121分,中國在太原衛星發射中心用「長征四號乙」運載火箭,成功將「遙感衛星十二號」送入太空。同時,成功搭載發射了「天巡一號」衛星。

620111120日,中國在酒泉衛星發射中心用「長征二號丁」運載火箭,以「一箭雙星」方式成功將「創新一號03星」和「試驗衛星四號」送入太空。

7201141044704秒,「金牌火箭」長征三號甲運載火箭在西昌衛星發射中心順利點火升空,成功將北斗二號衛星送入太空預定軌道。

820071024日,「嫦娥一號」在西昌衛星發射中心由「長征三號甲」運載火箭發射升空。

92010101日下午185957秒,中國探月二期工程先導星「嫦娥二號」在西昌衛星發射中心由「長征三號丙」運載火箭發射升空。

從發射火箭來看,在酒泉衛星發射中心,似乎是發射飛船的「長征二號F」火箭的保護層沒有掉下來的情況,而「長征二號丁」運載火箭,則有保護層掉下來的情況。在太原衛星發射中心,「長征四號乙」運載火箭幾乎都是發射一箭雙星,而且都有保護層掉下來的情況。在西昌衛星發射中心,「長征三號」系列火箭,都沒有保護層掉下來的情況。從發射內容來看,似乎是發射單一衛星的火箭沒有保護層掉下來的情況。而發射一箭雙星的火箭都有保護層掉下來的情況。

 

不過,這種僅僅憑藉照片的分析不一定有道理,如果每次發射都去現場觀看,也許可以看見一點蹊蹺。但火箭的保護層有什麼用呢?為什麼火箭的保護層要掉下來呢?好還是不好呢?網路中有這樣幾種回答:

 

1,緩衝作用。火箭的保護層,是發射架的金屬固定設備與火箭之間的緩衝墊(但不是火箭的耐熱層),就像電視機箱子里的緩衝泡沫一樣的。為的是防止在發射前發射架的金屬固定設備對火箭的耐熱層有損壞,影響到火箭升空過程的火箭安全。發射之後,就沒有用了,掉下來很正常。

 

2,隔熱作用。在火箭的幾個部分有幾個隔熱層。接近冬季發射時(酒泉和太原基地),有些設備怕低溫,在外麵包了一些隔熱材料,在飛行過程中不起作用。在起飛的時候,利用火箭起飛的速度,靠風速把它吹掉,或者火箭的震動將其震掉。

 

3,降溫作用。因為火箭速度很大,產生的摩擦內能也大,導致溫度過高,影響火箭發射和飛行,所以要有保護層。在高溫時脫落,同時帶走內能,以達到降溫的目的。這個回答有問題,因為火箭剛開始發射,還沒有升天,保護層就掉下來了,根本沒有帶走多少熱能;火箭在高速飛行時,才會產生高溫。

 

4,保護作用。火箭發射時,現場的溫度很高,火箭底層排出的高溫氣體,把保護層燒壞,所以就會掉下來。這個顯然是說質量問題。發射架底座下有一個很大的水池,可以起到冷卻作用。再說,火箭一開始在垂直上升,火焰流根本沒有噴射到塔台或火箭上上,附近的氣體溫度比火焰流要溫度低得多。

 

不過,筆者覺得:不同火箭,有的掉有的不掉,會不會與粘貼隔熱材料的粘合劑強度有關?不均勻?質量問題?據說美國的「哥倫比亞號」失事,就是因為其中一塊隔熱材料脫落,擊中了太空梭。總之,看到一個整體的火箭,有東西掉下來,感覺不爽!

 

 


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