【航化说】火箭也会高空“抛物”?
来源:航化网发表时间:2026-01-19 09:39:09浏览量:288
近日,我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭成功将阿尔及利亚遥感三号卫星A星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。细心的小伙伴可能会发现,火箭升空的过程中,总有不少白色的“小碎片”从火箭体上脱落,宛如“天女散花”。

这些从火箭上掉下来的碎片到底是什么?为何只有部分发射任务能看到这一景象?这些碎片会不会影响火箭发射安全?其实,这些碎片的出现和火箭的“保暖需求”密切相关,答案就藏在低温防护的设计里。
火箭为什么要保温
火箭作为高精尖装备,箭体内部搭载着精密的导航、测控、动力等电子元器件,这些设备是比较“娇贵”的,它们对工作环境的温度变化极为敏感,正常的工作温度区间大多控制在15℃至25℃的常温范围,哪怕只是短暂的温度偏高或偏低,都可能导致元器件灵敏度下降、线路故障,甚至引发部件失灵,从而影响火箭的发射精度与飞行安全。

由此可见,发射场的环境温度,是决定火箭能否顺利发射的关键因素之一。我国的酒泉、太原两大卫星发射中心,地处北方内陆,纬度偏高,常年气温偏低、昼夜温差悬殊,尤其是冬、春、秋三季,夜间最低气温常跌破零度,深冬时节更会出现零下二十多度的极端低温。这样的低温环境,对箭体内部的精密设备无疑是一种严峻考验。(若选择在夏季、初秋等气温较高的时段执行发射任务,外界环境温度足以满足火箭设备的工作需求,此时火箭也无需粘贴泡沫保温层。)
贴泡沫是最优选择

为了给火箭内的精密设备保暖,尽可能抵消低温带来的不利影响,航天科研人员在火箭测试、转运至发射的全流程中,制定了一套周全的保温防护方案。航天团队会采用多种保温方式相辅相成,比如为箭体吹送恒温热风、给核心部件套上特制的防寒保温罩、用恒温电暖灯近距离照射保温。

可以清晰看到火箭芯一级和芯二级级间段外贴上了一层白色泡沫材料
在诸多保温措施里,在箭体粘贴泡沫塑料是最常用、操作最简便,同时也是性价比最高的一种方式。不过这种保温泡沫并非整箭全覆盖,主要集中在火箭顶部的整流罩,以及箭体与整流罩的衔接部位。
聚苯乙烯泡沫(EPS)与聚氨酯泡沫
火箭升空时掉落的这些白色碎片,正是箭体上粘贴的专用保温层,而承担火箭低温防护重任的材料,就是聚苯乙烯泡沫(EPS)和聚氨酯泡沫,这两种材料各有优势、各司其职,是火箭保温的“黄金搭档”。
聚苯乙烯泡沫(EPS)

聚苯乙烯泡沫是我们日常所见白色泡沫板材质,也是火箭箭体表面最常见的保温材料。它的性能十分贴合航天发射的需求:质地极致轻盈、密度极小,不会给火箭增加任何多余负重;同时它的闭孔结构致密,导热系数极低,能形成绝佳的隔热屏障,牢牢隔绝外界低温,不让冷气渗入箭体内部;更关键的是,这种泡沫脆性适中、附着力可控,不会与箭体表面产生粘连,后续脱落时也不会损伤箭体。
聚氨酯泡沫

聚氨酯泡沫的保温隔热性能比聚苯乙烯泡沫更胜一筹,是航天保温的“升级款”。它最大的特点是适配性极强,能根据火箭箭体的曲面、箱间段等异形部位进行现场发泡贴合,实现无缝包裹,保温的密封性和贴合度更高。这种材料常被用于整流罩内壁、核心精密设备周边的精细保温。
这些碎片会不会影响火箭发射安全?
保温层脱落,是航天人精准设计的结果,而非意外故障。火箭点火后,箭体从静止状态迅速加速、直冲云霄,随着升空高度增加,飞行速度持续飙升。

当火箭穿越低空大气层时,箭体与大气产生剧烈的高速摩擦,气流的强大冲击力和气动载荷,会形成精准的剥离力,将原本粘贴在箭体表面的聚苯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫层层剥离、整块脱落。这些泡沫碎片在气流作用下四散飘落,就形成了我们看到的火箭高空“抛物”的景象。
值得一提的是,泡沫碎片的脱落属于完全正常的可控现象,不会对火箭发射安全造成任何影响。一方面,泡沫的脱落时间、脱落位置,都经过了无数次风洞试验和数据测算,会在火箭达到稳定速度、气流环境安全的阶段脱落,不会干扰火箭的动力系统与导航系统;另一方面,泡沫质地轻盈、密度极低,脱落后会在大气中快速减速飘落,既不会撞击箭体,也不会影响火箭的飞行轨迹。
为何西昌、文昌发射场,很少看到碎片掉落?
很多人都会有这样的疑问:同样是我国的卫星发射中心,为何在西昌、文昌发射火箭时,极少能看到这种“碎片飘落”的景象?难道这两个发射场的火箭就不需要保温吗?

答案当然是否定的。西昌、文昌发射场的火箭并非不需要保温,而是得天独厚的地域与气候条件,让火箭根本无需采用粘贴泡沫保温层的方式。
西昌、文昌发射场纬度更低,气候温暖湿润,全年平均气温稳定,四季温差较小。极少出现酒泉、太原那样零下十几度、二十几度的极端低温,火箭在测试、发射流程中,外界环境温度基本能满足箭体设备的工作需求,从根源上消解了低温隐患。也正因如此,西昌、文昌发射的火箭,无需在箭体表面粘贴泡沫保温层,自然也就不会出现高空掉落碎片的场景。
酒泉发射场升空时的“天女散花”,到文昌发射场的“干净利落”,火箭发射时的不同景象,背后藏着的是航天人对发射环境的精准研判,以及对每一个技术细节的极致把控。
一块小小的保温泡沫,看似不起眼,却承载着保护火箭精密设备的重任;一次“恰到好处”的脱落,更是无数次风洞试验与数据模拟的智慧结晶。这些看似“偶然”的发射奇观,实则是我国航天工程“因地制宜”设计思路的生动体现,也让我们看到,我国航天的每一次腾飞,都离不开对精益求精的追求。
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