飛翔的夢想:航空航天 第九節(7)(1 / 1)

航天飛機軌道器在出入大氣層時受到氣動加熱,因而要采取各種熱防護措施。按表麵溫度分布,航天飛機防熱係統有下述4種類型:

(1)增強碳-碳複合材料。用於表麵溫度1260℃的表麵,麵積約36m2,最高重複使用溫度可達1650℃。

(2)高溫重複使用的防熱隔熱陶瓷瓦。用於溫度650℃~1260℃的表麵,主要是機身、機翼下表麵、垂直尾翼前緣和機身襟翼,麵積約480m2,共20000塊,每塊防熱-隔熱瓦長、寬各152mm,厚~100mm。其厚度影響隔熱性能,厚度應保證金屬蒙皮表麵溫度不高於176.7℃。防熱瓦是用超細石英纖維製成的,表麵具有黑色硼化矽陶瓷塗層。

(3)低溫重複使用的防熱-隔熱陶瓷瓦。大約有7000塊,每塊長、寬各203mm,厚度14mm~19mm。用於370℃~650℃的溫區,總麵積約254m2。它們主要用於機身、機翼上表麵、垂直尾翼等處。防熱瓦也是由超細石英纖維製成,表麵具有白色硼化矽陶瓷塗層。

(4)柔性重複使用的表麵隔熱材料,用於3700℃以下的溫區。它的麵積約330m2,主要用於機身中後部表而。這種柔性隔熱材料是一種尼龍氈質材料,表麵塗有白色有機矽橡膠塗層。

2.外貯箱

用於貯存軌道器主發動機使用的液氫和液氧。它是航天飛機最大的部件,總長、直徑、淨質量,加注推進劑後質量740t。外貯箱前部是液氧箱,後部是液氫箱,後者容積大約是前者的3倍。外貯箱用鋁合金製成,使用泡沫塑料和軟木隔熱,以防止低溫推進劑蒸發損失。外貯箱是航天飛機唯一不回收重複使用的部件。

3.助推器

兩台固體火箭助推器的初始總推力達23000kN,它們為航天飛機飛出大氣層提供約78%的推力,每次發射工作時間為117s。可回收維修後重複使用20次。固體火箭助推器長、直徑、質量約566t。高性能固體推進劑由過氯酸鋁粉(氧化劑)、鋁粉(燃料)、氧化鐵粉(催化劑)及某種聚合劑(除起黏合作用外還是燃料)等組成,地麵比衝為243s、真空比衝為276s。每個發動機裝藥5.0×105kg左右,分段澆鑄。助推器點火後55s,推力可降低33%,以保證航天飛機的飛行過載不超過3g0。在前錐段裏裝有降落傘,用於海上回收。

揭秘空間站

空間站是可供多名航天員巡訪、長期工作和居住的載人航天器,或稱為航天站、軌道站。在空間站運行期間,航天員的替換和物資設備的補充可以由載人飛船或航天飛機運送,物資設備也可以由無人航天器運送。它是繼載人飛船之後發射的一種大型載人航天器,在離地麵幾百千米的空間軌道上長期運行。

空間站的結構形式大致可以分為兩類。一類稱為艙段式,另一類稱為桁架式。

1.艙段式空間站

艙段式空間站由數個艙段連接組成,包括居住艙、實驗艙、資源艙、對接過渡艙和氣閘艙等。其中,居住艙是航天員生活和休息的場所。居住艙內有臥室、餐廳和衛生間。實驗艙內安裝各種試驗設備和觀測裝置,是航天員進行試驗研究和對天對地觀測的場所。資源艙用來安裝推進係統、氣瓶、水箱和電源設備,為整個空間站提供動力和電源。對接過渡艙有多個對接口,可同時停靠多艘載人飛船或其他航天器。氣閘艙是航天員在軌道上出入空間的通道。如前蘇聯1986年發射的“和平”號空間站就是艙段式空間站。