中國這枚火箭發射瞬間，為什么會有400噸水噴下？

中國這枚火箭發射瞬間，為什么會有400噸水噴下？

2016年06月28日 19:30:00 瀏覽量: 來源:科普中國 作者:許仁華

　　傳統認知里，大塊頭才有大力量。不過，今日中國在海南文昌發射的這枚長征七號火箭，并非完全如此。與我國之前的主力火箭相比，長征七號火箭在自身重量增加20%的情況下，運力居然增加了70%!它是怎么做到的呢?還有，長七發射時，周圍居然要噴射400噸水，這又是為什么?

　　相比我國以往的火箭，重量從500噸增加到600噸，而其運力從8噸提升到14噸。

　　燃料很給力

　　我國以前大都是使用偏二甲肼和四氧化二氮作為火箭的推進劑。

　　偏二甲肼是一種氧化劑，非常容易燃燒和爆炸，一直以來，常用作火箭燃料。然而，偏二甲肼有劇毒，還致癌，這是它最大的缺點。作為氧化劑的四氧化二氮，也是有毒的，還有強烈的腐蝕性。

　　俄羅斯使用偏二甲肼和四氧化二氮作為燃料，發射現場紅煙滾滾。

　　而長征七號，全部使用液氧和煤油，無毒環保，燃燒后的主要產物是水和二氧化碳。

　　早前發射的長征六號燃料為液氧和煤油，燃燒的主要產物是水汽，發射現場白煙滾滾

　　液氧和煤油的另一大優點是便宜。把空氣冷凍成液體后再分離，就能制成了液氧，因此，一噸液氧的價格還不到2000元。另外，煤油也不貴。但偏二甲肼就不同了，它的價格高達每噸8萬元，四氧化二氮的價格為每噸1.7萬元。

　　液氧為淺藍色液體

　　便宜的燃料可以降低火箭發射成本。以發射神舟飛船的長征二F火箭為例，如果使用液氧煤油，那么每次發射可以節約推進劑費用上千萬元。

　　值得注意的是，液氧溫度約為零下180攝氏度，灌入后，過不了多久，箭體上就會有大量凝結的水珠，尤其是在海南文昌這種高熱高濕的地方，水汽凝結現象更為嚴重。為了解決此問題，長征七號進行了特殊設計，箭體可防水，也正因此，長征七號甚至可在中雨的天氣狀況下進行發射。

　　不少人難免有疑問，液氧和煤油既然如此便宜環保，為何以前發射火箭卻沒有使用呢?答案當然是發動機——可以說，沒有我國液氧煤油發動機的研制成功，就沒有今日長征七號的大推力。

　　先進的發動機

　　長征五號(左)、長征七號(右)(陳霄 攝)

　　長征七號的4個助推器，每個使用一臺YF-100液氧煤油發動機，火箭芯一級使用兩臺YF-100液氧煤油發動機，每臺YF-100液氧煤油發動機能產生120噸推力。高性能的液氧煤油火箭發動機是長征七號在自身體重增加不大的情況下，運力大幅提高的根本原因之一。

　　圖為YF-100發動機，可提供120噸的推力，而長征2F火箭發動機每臺只能提供75噸的推力。我國重載火箭長征五號，又叫大火箭，也將使用YF-100發動機。

　　另外，火箭裝載的燃料越多，運力越大，長征七號高達53米，而其自身鋼材重量只占到10%，這也是其運力大增的原因之一。