冰箭(揭秘“长五”：“冰箭”缘何不冷 全因穿了“小棉袄”)

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今晚，最火的“明星”非“长五”莫属。作为我国新一代运载火箭代表，长征五号运载火箭被授予了各种昵称：“胖五”“大力士”“大火箭”……因为它的肚子里装了满满的深低温液氢液氧燃料，其中液氢温度达-253摄氏度、液氧达-183摄氏度，又被大家亲切地称呼为“冰箭”。

“长五”体内90%以上都是这种深低温燃料，那它本身会不会就是一个巨大冰块？其实并不是，专家们给“冰箭”穿了一层“防寒服”，确保火箭内部的仪器、设备、电缆等都可以正常工作，而它的外表面温度也可以一直保持在0℃以上，

“防寒服”有里有面

“防寒服”一共不到30毫米，却是给火箭保持体温的利器，“冰箭”不冷，全靠它。

“防寒服”中的棉花层是低密度材料，有10至20毫米厚，这层“棉花”有里有面，因为如果它直接涂在贮箱金属表面，贮箱受冷收缩时冰箭，“棉花”层因收缩性能比金属小会导致脱粘，影响隔温效果。

“防寒服”的“里”是一层胶粘剂，不到1毫米厚，比“棉花”层更适应金属材料的热胀冷缩，且摩擦力大，能同时与金属材料的贮箱和“棉花”完美贴合，设计人员又叫它“缓冲层”。

“防寒服”的“面”是一层蘸胶玻璃纤维织物，0.9毫米厚，它也叫保护层，可以保护“棉花”不吸收外界水气、不被损坏，更好地发挥隔温性能。

近10种材料高速撞击10秒成型“棉花”层

“棉花”层全称“低密度全闭孔泡沫塑料绝热层”，氢箱外表的“棉花”层厚20毫米，氧箱外表的“棉花”层厚10毫米。

这种棉花层由近10种原材料按照配比高速撞击混合反应而成，从液态原材料发生撞击到固化成型只需10多秒。

703所防隔热材料设计师申雄刚介绍说，这近10种材料分成两组，都是液体，就像“哥俩好”胶水一样，一旦混合，会在10秒钟之内发生发泡反应、固化成形。

“长五”火箭“棉花”层与其他火箭不同，因为选用了新型发泡材料，其他材料的比例等也变了，申雄刚说，材料研制人员做了千余次试验，研究新型“棉花”层的性能。

穿衣前要先拍个“3D”照片

火箭贮箱表面有一些螺钉、口盖等，按设计要求，这些突起等部位的绝热材料要与其他部位同等厚度，航天科技集团一院703所为此打造的“试衣间”完美的解决了这个问题。

试衣间是个全密闭式温湿度可调节操作室，里面有喷涂设备、仿形加工设备等。火箭贮箱进入“试衣间”后，激光传感器先给贮箱做一次型面测量，在通过计算机造型，就像给贮箱拍了一张“3D照片”，所有的形状信息都包含在了这张“照片”中。

据此，在电脑中输入喷涂路径等参数，连接电脑的机械臂便开始运转，在机械臂末端的喷枪里有个碰撞混合腔，两个组分的材料在这里碰撞充分混合之后，就被喷涂在贮箱胶粘剂表面固化成型。

此时的绝热材料只是毛坯，还要修成厚度一致的平整外观，才能在外面铺蘸胶玻璃纤维织物。

听起来好像不难，但实际上火箭结构的壁板厚度仅为几个毫米，并且大尺寸薄壁工件不可避免的会有各种变形，而要在一个厚度几毫米但直径3米多长度10多米还容易有各种变形的“大家伙”上，加工出一层厚度均匀仅10多毫米的材料，就像是在一个大气球的表面雕刻花纹，稍有偏差气球就破了。

如此复杂的工序下来，“冰箭”这款又薄又隔温的“防寒服”就可以在加注后大显神通了，它们有效隔绝深低温冰箭，让“冰箭”不冷。（光明网记者宋雅娟通讯员张娟娟）

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