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1 # Python精神
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2 # 一道光束
由中國運載火箭技術研究院(以下簡稱“火箭院”)抓總研製的長征七號火箭(以下簡稱“長七”火箭)是中國新一代中型運載火箭的基本型,同時也是中國第一型“全綠色”中型運載火箭。
長七火箭的綠色環保主要體現在燃料上。在中國現役中型運載火箭中,除長征三號甲系列火箭的三子級外,均採用四氧化二氮、偏二甲肼作為推進劑。四氧化二氮、偏二甲肼具有可在常溫下儲存的優點,但也有諸多缺點:四氧化二氮和偏二甲肼均有劇毒,且造價較高。四氧化二氮具有強氧化性,易分解為紅棕色的二氧化氮,有神經麻醉的毒性;偏二甲肼易溶於水,會汙染水資源。因此,中國新一代運載火箭從設計之初就確定使用無毒、無汙染的液氧、煤油、液氫等推進劑。長七火箭使用的就是液氧、煤油推進劑,比衝比常規推進劑提高20%,推力提高60%,而平均成本僅為常規推進劑的十分之一左右。
除此之外,長七火箭在整個製造過程中也貫穿著綠色環保的理念。
在貯箱設計上,長七火箭選用了一系列新型材料,以適應液氧、煤油推進劑的特殊要求。長七火箭貯箱結構副主任設計師鄢東洋介紹:“在選擇給推進劑‘保溫’的絕熱層材料時,我們本著‘全綠色’的設計理念,選用了一種對環境無害的新材料。”
增壓輸送系統負責將推進劑送入發動機、保持貯箱內壓力穩定,被大家形象地稱為火箭的“血管”和“肺”。長七火箭增壓輸送系統設計人員馬方超說:“在使用常規推進劑時,火箭氧化劑箱主要靠蒸發產生的四氧化二氮和二氧化氮氣體來增壓,多餘的增壓氣體會排出箭體。在長七火箭增壓系統的設計中,設計人員不僅攻克了深低溫推進劑給管路等結構帶來的難題,還選用更安全、更環保的氦氣作為增壓氣體,採用了更可靠的閉式增壓控制設計,不會再有多餘的增壓氣體排出箭體,使長七火箭的增壓輸送系統更精確、更高效。”
長七火箭的製造工藝同樣以綠色環保理念為核心。鄢東洋介紹:“為了在保證結構強度的前提下給火箭減重,火箭貯箱的內壁需要銑製出網格式小槽。以前,中國普遍採用化學溶液銑制貯箱,效率不高,不便於控制貯箱重量,還有對操作人員和環境有害。長七火箭貯箱的大部分結構均採用機械銑制,既減少了環境汙染,又大大提高了銑制的精確度,使貯箱的重量更精確。”
從製造工藝到火箭本身,火箭院在長七火箭的研製中本著“全綠色”的理念,這不僅讓長七火箭更完美,也拉動了中國運載火箭設計、製造技術向前邁進。
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首先,說到綠色呢當然是跟環保有關的
根據國內外航天技術的發展趨勢,長七火箭堅持“綠色能源、綠色材料、綠色工藝”的環保設計理念。
能源上,與傳統火箭普遍使用偏二甲肼和四氧化二氮作為推進劑不同,長七火箭全部採用先進的無毒無汙染液氧煤油推進劑,大大改善了生產、使用過程環境的友好性、人員的安全性。
材料上,長七火箭採用了上百種原材料,十幾萬件元器件,在材料的選擇上堅持環保選材的原則。例如採用了新型先進低溫絕熱層材料替代傳統的發泡材料。
工藝上,長七火箭專門開展了工藝攻關,大大提高了工藝的先進性和環保性。例如採用先進的機械削銑代替化學腐蝕銑削,有效減少了腐蝕化學試劑對環境的汙染。