“冰箭”能“跑长途”啦！怎么做到的？

高崇芮 科技日报记者 付毅飞

记者3日从中国航天科技集团一院获悉，该院近日在“低温推进剂蒸发量控制技术”上取得突破。这项技术可以使我国低温火箭在轨时间延长到30天，为我国深空探测以及远距离空间运输提供了可行条件。

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低温火箭又叫“冰箭”，它采用的液氢、液氧等低温化学推进剂无毒、无污染，经济实惠、效率高，因此在国内外运载火箭和上面级都得到了广泛应用。我国长征五号、长征七号运载火箭等都属于低温火箭。不过，目前国内外低温火箭在轨时间大多只能维持在几十分钟到几小时，如何延长其在轨时间，一直是困扰航天设计师的难题。

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一院技术团队成员张少华介绍，制约低温火箭在轨时间的主要因素是推进剂的蒸发损失。我们都知道，常压下液氢为-253°C，液氧为-183°C。低温火箭长时间在轨飞行，会面临严酷的热环境，低温推进剂受热会大量蒸发，影响燃料供给，制约在轨任务的时间。就好比汽车油箱如果不断漏油，必然影响其续航里程。

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另外，火箭在飞行时，每隔一段时间就要向外排气，维持贮箱压力不超限。但在太空微重力环境下，气体和液体低温推进剂交织在一起，难以分离，排气时也有大量液体推进剂夹带在气体中被排出贮箱，造成推进剂损失。

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而一院力求通过使用两种先进材料和一种排气方案，解决上述问题。

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张少华说，一院研制的“新型聚氨酯泡沫隔热材料”相比传统泡沫材料，隔热能力在低温条件下可提升超过50%；“变密度多层隔热材料”，相比普通多层隔热材料隔热能力提升了18%以上。我国现役火箭低温推进剂的蒸发量是每天2.5%以上，如果用上这两种新隔热材料，每天的推进剂蒸发量可以减至0.5%。

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同时，一院研究的“热力学排气方案”，能够在实现有效排气的情况下，尽可能减少推进剂的损失。

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据悉，“低温推进剂蒸发量控制”技术已通过大型地面试验验证，确认方案正确可行。

来源：科技日报 ?文中图片由本文作者提供

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编辑：朱丽

审核：王小龙

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