火箭升空时，尾巴白色的烟是什么？

【蜂耘网  航空航天】我们在电视上看到火箭点火发射后，离开地面都会喷出浓浓的白色烟雾。

 

那么，问题来了，这个白色烟雾是啥？有多少度？

 

 

白烟是水蒸气吗？

 

有人说，这白烟是不是像家里烧水时，冒出的白色水蒸气，没错，就是水蒸气。

 

火箭点火发射时，喷出的“火焰”温度接近3000℃，为了防止高温火焰损坏火箭和地面设施，工程师在火箭发射塔的底部挖了一个大水槽，也就是导流槽，并在里面注入几百吨的水。

 

 

当高温的火焰接触到水时，就会产生大量水蒸气，液化后形成水雾，也就是我们看到的“白烟”。

 

发射场导流槽距离地面约有20米深，正对火箭发射处。每次发射前，导流槽内会注满400吨水。

 

火箭起飞时，会引起相当于6-8级地震的震动，并产生25-30米长的尾焰，尾焰的温度高达3000℃。

 

导流槽内的水可防止高温尾焰伤及箭体，还能降温、降噪，并吸收、稀释燃料燃烧时产生的毒气。

 

 

火箭尾巴有多少度，不会把火箭烧着吗？

 

火箭点火后，承受热量的主要是发动机的喷口。

 

喷口采用耐高温的材料制成，可以承受1800℃的高温，所以不会被高温烧坏。

 

 

另一方面，喷口采用双层设计，当火箭的发动机点火时，低温液态燃料会流经双层喷口的内部空腔，以高速流动的形式将喷口热量带走，从而达到冷却效果。

 

这样双管齐下，火箭发动机喷口的温度就可以控制在1600℃左右，因此不会被烧坏。

 

为什么火箭都是垂直起飞?

 

试想一下，长达十几米甚至几十米的运载火箭，如果倾斜发射，需要有一条比火箭更长的滑行轨道。

 

这种轨道笨重、稳定性差、易受火箭发射时的震动影响。

 

 

采用垂直发射，发射装置的结构简单、稳定，而且有利于精确确定火箭初始位置，有利于火箭迅速穿过大气层以及液体推进剂的加注或泄出等。

 

中国载人火箭可回收方案来了

 

在今年召开的近地轨道载人航天发展展望与合作国际研讨会上，国际宇航联合会副主席、中国航天科技集团有限公司一院院长王小军在报告中披露，我国新一代载人运载火箭一子级或将采用新型垂直起降回收方案，在着陆阶段采用网系回收装置实现软着陆。

 

 

据介绍，未来一段时期，我国将开展新一代载人运载火箭的研制，采用模块化、通用化设计，同时具备载人和货物运输的能力。

 

其中，近地空间站任务采用两级串联构型，一子级具备重复使用能力，近地轨道运载能力约14吨。

 

月球以远的探测任务采用三级+助推器的构型，地月转移轨道运载能力约27吨。

 

 

我国的新一代载人运载火箭，一子级可能采用新型垂直起降回收方案，再入过程在发动机减速基础上，还利用气动舵进行控制与减速。

 

着陆阶段则采用网系回收装置，将更多返回用机构从箭上转移至地面，从而减少箭上负担，同时利用网系绳索对火箭进行阻尼减速，实现软着陆。

 

目前，我国载人航天工程主要使用长征二号F、长征七号、长征五号B三型运载火箭。

 

其中，我国空间站关键技术验证和建造阶段有12次发射（包括长五B首飞），目前已完成6次，今年还将有6次发射任务。

 

具体包括天舟四号、天舟五号两艘货运飞船，神舟十四号、神舟十五号两艘载人飞船，问天实验舱I、梦天实验舱II两个模块，还有在轨交会对接、出舱活动、飞船返回任务。

 

后续空间站运营阶段，预计平均每年完成2次载人飞行和2次货物补给，并且可以根据任务需求开展拓展舱段的建造。

 

 

看到这里，你是不是对火箭有了更深的了解？

 

（蜂耘航空航天网  责任编辑：墨染）