穿先进「黑铠甲」 长征十一号抗冲击、提升载荷、耐烧蚀

长征十一号火箭采用「一箭六星」方式升空,完成该型火箭的首次全商业发射。(图/翻摄自中新网,下同)

大陆中心综合报导

中国长征十一号固体运载火箭19日顺利升空,据陆媒报导,常规运载火箭的整流罩都是利用金属框和金属桁条制成,不过长征十一号的整流罩却是采用全碳纤维增强复合材料制作,这种黑色的整流罩不仅可以使刚度和强度更大,重量也变得更轻,仿佛像是替火箭穿上了「黑铠甲」。

中国航天科技集团一院航天材料及工艺研究所整流罩主管工艺的张振宇介绍,「最初长征十一号火箭的整流罩也和其它火箭的结构一样,但碍于它的直径太小金属结构不可避免地会产生变形,装配时,千斤顶都无法修正,后来全碳纤维增强复合材料整流罩研制出来,不仅解决了装配难题,还增强了性能、提高了载荷。」

据了解,通常火箭整流罩都是「分瓣」来制作,最后锥段柱段通过转接框来连接,而长征十一号飞行速度快,整流罩作为运载火箭首当其冲的零件,要承受各种复杂外力作用,因此将它的整流罩分成两个半罩生产采锥柱一体的结构。张振宇表示,「火箭性能提高了,生产制造的难度也提升很多,与液体火箭部段组合的方式相比,生产精度要比原来提高一倍。」

以往液体火箭的整流罩都是在「钢筋铁骨」外贴一层软木贴片,之后再涂上防护漆来应对飞行过程中的冲击,不过这样的防热衣却无法满足长征十一号的热环境需求。航天材料及工艺研究所防热涂层专项主任工程师左瑞霖表示,「传统软木型防热材料耐烧蚀性差,且大厚度施工周期长效率低,为此,长征十一号采用兼顾热、力、介质、施工等环境适应性的防热涂层,在整流罩上变厚度喷涂。」

表面工程事业部副主任卢鹉说,「航天材料及工艺研究所对此开展了系列化的自动化喷涂工艺研究,实现了整流罩涂层的大面积变厚度连续自动化喷涂和均匀性控制,涂层减重20%,在保证热防护效能基础上进一步降低了结构重量,提高了有效载荷比例。」