火箭发射时是需要喷水的,我国的长征七号耗费400吨水,作用是?



火箭发射时是需要喷水的,我国的长征七号耗费400吨水,美国的SLS登月火箭耗费上千吨,这么多的水是怎么喷出来的?主要作用是什么?很多小伙伴应该都通过电视和社交媒体,看到过火箭发射时的场景,伴随着“3、2、1”的紧张口号,火箭“腾云驾雾”,咻地一下就腾空而起。而火箭离开后,它的发射平台还弥漫着很大的雾气,那就是水与高温相遇后产生的水蒸气。有时候火箭发射,往往只需要十几秒的时间,就要耗费上百吨水,这些水有什么作用呢?首先肯定就是降温了,早期的火箭燃料使用的基本都是偏二甲肼和四氧化二氮,都属于有毒物质,还有一定的致癌性和腐蚀性。现在为了环保,基本都是用液氧和煤油,没有毒,产生的也是水和二氧化碳。
燃料足够的情况下,火箭发射会产生三千多吨的推力和高温高压的火焰,这些温度峰值可达三千三百多度,足够融化很多东西。而发射平台的很多架构熔点都是正常范围,自然承受不住。
当高温冲击到发射平台,这个时候就需要喷水,来降低火箭尾焰的温度,从而达到保护发射平台的目的。400吨水喷出去,将会有30%的水汽化到大气中,水分蒸发会带走大量的热量。其次就是达到降噪,这里很多小伙伴应该都认为,反正火箭发射的地方都是在很偏僻的地方,噪音大一点都没关系,反正也没什么影响。那大伙肯定想错了,火箭噪音可不是大一点那么简单,当我们处于90分贝以上的环境中,听力很容易受损,而火箭周围还有很多工作人员,要想确保他们的安全,佩戴一些设备后,噪音也不能超过145分贝。但火箭点火时会产生190分贝的巨大噪音,甚至有的高一点,比如“土星五号火箭”,就能达到220分贝。别看两者前后只相差了几十分贝,这里面可大有学问。噪音的分贝是按照指数级增长的,每提高10分贝,能量就会增高10倍,累积起来,相差60分贝就会达到100万倍的差,所以不在人体的承受范围之内。像220分贝,它都已经不算是声音了,不光可以击碎你的耳膜,还能击碎你的身体,妥妥的能量波。这么大的噪音,已经算是噪音极限了,除此之外,有时噪音过大,还会导致火箭上的隔热瓦脱落。美国的航天飞机STS-1,就是噪音引发了这个情况,好在最后有惊无险。这就是我们需要降噪的原因,增加隔音材料,或者给载荷隔音,都需要花费很大的成本,不如从源头解决,所以,科学家这才想到用水来吸收噪音能量,加上也需要保护发射平台,也算是废物利用了。而各国火箭发射时的喷水方式也不太一样,比如我国的长征五号,蓄水池建在了发射平台两侧,80米高的地方,出水口对准发射台,20秒钟的时间就能喷完400吨水。还有美国的SLS火箭,就更刺激了,直接就像喷泉一样,将水喷到30米高的空中,瞬间就能达到烟雾缭绕的效果。而俄罗斯因为天气原因,发射的地方温度本身就低,喷水出来只会让发射平台结冰,受损严重,只能放弃这个方式,改为在火箭发射下方挖一个空洞,来保证噪音不会伤害到火箭本身。各种各样的喷水方式都是为了降温和降噪,虽然有些废水,但为了环保和科技发展,这些都是必须要牺牲的,更何况水蒸气进入空中,也会液化成雨滴落下了,最后也没造成什么损失。#头条创作挑战赛##在头条看见彼此##我要上 头条##火箭#

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