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梦天实验舱发射成功 火箭为何都是白色涂料?

发布时间:2022-11-02 点击次数:3167

  10月31日下午3时37分,搭载空间站梦天实验舱的长征五号B遥四运载火箭,在文昌航天发射场成功发射。可以看到长征五号火箭外表覆盖了白色的涂料,大家知道航天火箭上的涂料是哪一种吗?

高温涂料.jpg


  我国的运载火箭外壳涂层一直都是白色的,采用白色最主要的因素还是出于科学和经济的考虑,火箭燃料和氧化剂的温度都非常低,液态氧的温度就低至-183℃以下,随着环境温度上升,这些物质会沸腾并迅速膨胀,进而有爆炸的危险。白色有较低的太阳吸收率和较高的红外辐射率,可起到隔热效果,而且白色的亮度是所有颜色中最高的,光线不足的情况下,便于光学仪器跟踪。

  当火箭以每秒8公里以上的速度飞行,火箭的外壳与大气发生强烈的摩擦,将会产生上千度的高温。与此同时,当火箭发动机工作时,还要喷出几千度的高温气流。一般来说,火箭的外壳是用铍合金、铝合金和钛合金等材料做成的,直接接触这样的高温,由于合金材料很容易传热,高温很快就会传到火箭内部,烧坏各种自动控制仪器和电子元件,影响火箭正常飞行。

高温漆.jpg


  为了防止高温危害,使火箭内的各种仪表正常工作,火箭外壳涂上了特殊涂料,就好比给火箭穿上了一件石棉衣服,火箭在大气中飞行就安全无恙了。火箭上的这种涂料,有耐高温又有良好隔热性能的涂料。

  这种特种涂料可以采用一般的涂刷、喷、刮的方法,把它紧密地覆盖在火箭的外壳上。当火箭在大气中高速飞行时,火箭外壳和气流摩擦所产生的热量,使涂层中的升华物质渐渐挥发,与此同时,耐高温有机树脂开成了微孔的碳化层。在这个过程中,虽然涂料表面消融了,但也带走了部分热量。留下的碳化层就好象一道隔热的屏障,把外界大部分热量隔绝掉。

  当然,火箭在高速飞行时,气流有可能把这层碳化层冲走,但是涂层的厚度是根据火箭飞行日间,涂料消融速度和涂层的隔热效果设计的。冲走了一层碳化层,它还“后继有人”,下面没有碳化的涂层又开始"赴汤蹈火",直到火箭完成飞行使命为止。

耐高温漆.jpg

  这种耐烧蚀隔热涂料,除了用于火箭和飞船等航天工具,还可用在飞机发动机的隔热、玻璃钢火箭发射筒的隔热和抗激光穿透等方面。

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