为什么火箭不怕热

科普中国网 2019-01-11

     

  作者:周武

  1982年1月13日,我国自行研制的电火箭首次进行空间飞行试验成功。你可知道,为什么火箭不怕热?让我们来了解一下!

  要把航天器送入太空,火箭要以几千米每秒的高速穿越大气层。在这么高的速度下,火箭外壳与大气摩擦将会导致高温,尤其是火箭头部的温度会高达上千摄氏度。火箭为何能承受如此高的温度呢?

  这得益于高科技特种涂料。它为火箭穿上了一层薄而坚韧的防护衣。火箭外壳是用钛合金、铍合金、铝合金和玻璃钢等材料做成的,这些材料传热很快。如果火箭外壳直接接触高温,那么火箭外壳的强度会大大削弱。同时,高温会很快传到火箭内部,烧坏各种控制仪器和电子元件。

  科学家经过试验,在耐高温的有机合成树脂中,添加一些无机填料(如二氧化硅、云母粉、碳硼纤维等)和升华物质(如氧化硒、硫化汞等),发明了一种既耐高温又有良好隔热性能的耐烧蚀隔热涂料。把这种涂料喷涂在火箭的外壳上,就形成了一个保护层。当火箭在大气中高速飞行时,涂层中的升华物质会因受热而挥发,而耐高温有机树脂则形成微孔的碳化层。升华物质在挥发过程中带走部分热量,而留下的碳化层就像一道隔热的樊篱,把外界大部分热量与火箭外壳隔开。涂层有一定的厚度,依据火箭飞行时间、涂料烧蚀速度和涂层的隔热效果设计,即使气流把表面的碳化层冲走,下面的碳化层还能“接班”,直到火箭完成飞行任务为止。

  这种耐烧蚀隔热涂料,除了用于火箭和飞船等航天器,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。

  关键词:火箭 耐烧隔热

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责任编辑:杨茗

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