火箭加注液氧有多大难度?
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发布时间：2022-05-13 12:05
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热心网友
时间：2023-07-28 06:19
首次使用液氧煤油作为火箭推进剂，作为液氧加注负责人，黄威连续几天组织专业人员进行加注管路吹除、气密性检查、液氧转注和设备状态复查，每一项他都精心组织、全程跟进，生怕出现丝毫疏漏。进入发射前9小时加注流程，黄威更是全神贯注，严密监控加注状态，实时报告加注液位，从晚上9点到第二天早上6点，“一滴不漏、一定安全、一次成功”的弦始终紧绷着，直到加注完成才转移至待机阵地。望着空中划出的绚丽弧线，回想这一路的艰辛和不易，虽然磕磕绊绊、有惊有险，但从中取得了进步，收获了成功。记得第一次参加液氧加注演练，当程序进行到加注管路预冷时，意外发生了。由于液氧的沸点是-183℃，当低温液氧从储罐大量流入常温管路时，瞬间发生汽化使氧气充满整个管路，造成腔内高压。流动的液氧在高压作用下，从原本用来排放氧气的管口喷射出10多米高，整个库区顿时烟雾滚滚，随时都有爆炸危险。紧急关机、开动风机、疏散人员……经过一系列应急措施，险情最终排除，可那惊心动魄的一幕却刻在了黄威心中。如何避免液氧喷出？黄威边查阅资料，边思考琢磨，既然问题的原因在于介质流入量过大，那么能否通过控制流速来避免呢？于是，他和战友们反复研究，建议设计所在管路上加装调节阀，后经厂家试验论证，这一方案最终被采纳，黄威也因此得到多方认可和极大鼓励。类似的险情不止一次地发生。在模拟管路残留液氧泄回和氧气排放时，由于管内气态氧与液态氧共存，贮箱与库区有高度差，从而形成水击现象，致使库区管路顿时剧烈“抖动”。若不及时处理，将发生管路承压过度而爆裂的危险。由于事发突然，紧急泄压后，不得不中断了合练。
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时间：2023-07-28 06:19
我国自己的长征火箭有不少因为燃料加注问题而取消或者推迟发射的。主要原因是运载火箭大多采用液态燃料（也有少数用固态，不过一般都是和或明或暗的军用目的挂钩）。不论氧化剂还是燃烧剂，其多是在低温或者高压下存储。因此和常温存储相比由于复杂性提升，先天存在较高的出错概率。而产生加注问题可以是：
1、运载火箭的设计缺陷（大多是新火箭型号的头几次发射中易出现，之后可靠性高了一般较少出现）
2、运载火箭加工制造有缺陷或者是发射场现场燃料加注出错（这个在大规模高强度生产发射中易出现，中国近年刚刚进入这个阶段）
3、亦或者其他问题宣称是加注这种小问题（这个在美苏冷战时期的国际形势或者朝鲜伊朗国家这种国内*下对国家宣称和提升士气有强烈需求）
这次的spacex火箭发射，个人认为主要是第二点的原因，最有可能是现场加注的问题。如上所述，问题不大。真正值得关注的还是海上发射回收这件事。毕竟之前的陆地发射回收在效益和实际适用范围以及难度上根本和海上回收没法比。低温推进剂火箭加注一直是比较麻烦的事情，因为牵扯加注过程要一直蒸发等等技术细节。猎鹰9火箭的加注技术很高，近500吨的推进剂35分钟加注完毕，我们国家是想都不敢想的。猎鹰9火箭使用的液氧为过冷氧，比一般液氧温度低，为-206.7℃，如果不能在短时间内加注完成可能会导致液氧温度升高。顺道说一下，推进剂煤油也不是常温，为-7℃，无论是液氧还是煤油，降低温度是为了追求密度上的稍稍提高，相同容积下加注更多推进剂以提高运载能力和保证任务成功的余度。猎鹰9（最新为Falcon9 FT）本身就是一款很极致的火箭，不懈追求哪怕一点点性能上的提高，虽然边际效益比较小，但对于驱动技术发展的意义是重大的。
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时间：2023-07-28 06:19
液氢是一种高能、低温液体燃料。它是一种无色无味、透明的低温液体，沸点为20.35 k，冰点为13.55 k，密度为 0.07 g/cm3(沸点时)。液氢是仲氢和正氢的混合物。液氢与液氧组成的双组元低温液体推进剂的能量极高，已广泛用于发射通讯卫星、宇宙飞船和航天飞机等运载火箭中。液氢还能与液氟组成高能推进剂。加注相对整个火箭工程来说，不算难度大的地方，尤其F9是煤油机，比液氢还要简单，即便有问题一般不会是设计上出大问题，不是工艺品控问题就是操作问题，应该比较容易解决的，大家的关注点都在Landing环节，结果一再让大家久等啊。F9现在的表现是不错的，尤其在发射成功率上，而加注问题一般不太会导致致命后果，所以我们还是等他们搞定后继续拭目以待吧。
