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中国“神箭”

2022-04-19霍菲菲

军事文摘·科学少年 2022年3期
关键词:长征二号推进剂助推器

霍菲菲

探索广袤无垠的太空,一直是人类千百年来不懈追求的梦想。火箭腾飞,开通天路。我们记得苏联航天员加加林乘坐“东方号”飞船出发,第一个叩响了太空之门,更记得中国的神舟飞船载着航天员在太空遨游时激动人心的场景。神舟飞船的飞行,都是由运载火箭送入太空的。在这里,我们一起看看中国的运载火箭——长征二号F运载火箭。

长征二号F运载火箭,素有“神箭”的美誉,是目前我国所有运载火箭中技术最复杂、可靠性和安全性指数最高的火箭。它是专门为我国载人航天工程研制的火箭,也是目前我国唯一一型载人运载火箭。长征二号F火箭分为“T”系列和“Y”系列两种状态,前者运货,后者载人。

用来载人的火箭“头”顶有逃逸塔,用于航天员逃生,逃逸塔远远望去就像火箭的“避雷针”。而用来运货的火箭“头”部尺寸大,没有“避雷针”,能够运送更多的货物。

我们再看看长征二号F运载火箭的构成:它主要由四个液体助推器、芯一级火箭、芯二级火箭、整流罩及逃逸塔等部分组成。

火箭助推器是帮助火箭发射时迅速飞离发射器,并加速达到预定飞行速度的小型发动机,一般分为液体火箭助推器和固体火箭助推器。液体助推器捆绑在火箭芯级第一级,是增加火箭运载能力的液体燃料小型火箭。与固体火箭助推器不同的是,液体助推器可以在必要时切断推进剂供应来紧急刹车。这对载人航天器发射很重要。

长征二号F运载火箭为二级结构,即包括芯一级火箭和芯二级火箭。火箭的最下面一级是第一级,依次向上,为第二级。两级火箭的每一级,都是能够独立工作的单级火箭,它们有各自的发动机、控制系统的部分仪器、推进剂系统、控制稳定飞行的执行机构等,能够确保单独之间正常工作。当第一级火箭推进剂燃烧完后,它被整个抛弃,剩下第二级火箭单独前进。这样,就无需再消耗推进剂来带着它一起飞行,不仅可以提高火箭飞行的速度,还能增加运载能力。芯一级、芯二级火箭,包括燃烧剂与氧化剂,可以帮助火箭不依赖空气中的氧气燃烧。

火箭采用多级结构的原因是什么呢?主要是因為目前绝大部分单级火箭的最大速度达不到每秒7.9千米。火箭达不到这个速度,便不能飞离地球。所以,只能采用多级火箭。而多级火箭的结构,就好像是接力赛一样,逐级加速,然后让航天器速度超过第一宇宙速度,从而脱离地球。

整流罩是火箭的铠甲。火箭升空前,整流罩保证航天器对温度、湿度、洁净度的要求。火箭升空穿过大气层时,整流罩可以使航天器免受气动力和气动热的影响。运载火箭飞出大气层后,整流罩将纵向分成两半并被抛开,完成它的使命。

逃逸塔在火箭的顶部。它的任务是在火箭起飞前到起飞后的一段时间内,万一火箭发生故障,它可以拽着轨道舱和返回舱与火箭分离,并降落在安全地带,帮助飞船上的航天员脱离险境。

中国航天经历了艰难曲折,在不断取得成就的过程中,孕育了伟大的航天精神。在中国科技馆“挑战与未来A 厅”有“长征二号F运载火箭”这一展品。对火箭感兴趣或关注中国航天事业发展的同学,欢迎来中国科技馆与展品互动,探究中国运载火箭的知识哦!

逃逸塔

(本栏目合作单位:中国科学技术馆)

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