11月12日，伴随着震耳欲聋的轰鸣声，由中国航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院(以下简称 “火箭院”)抓总研制的长征七号遥六运载火箭从团团白雾中喷薄而出，在天际划出一道金色曲线，成功将天舟四号货 运飞船送入预定轨道。作为一枚名副其实的“冰箭”，长征七号身怀“绝技”。

挥汗如雨的“金钟罩”

事实上，火箭喷射时的温度最高可达到3000摄氏度，发射瞬间形成的白雾正是发射塔架底部数十米深的导流槽里的水蒸发而成，水蒸气带走大量的热量为火箭降温。

但喷水降温对低温火箭长征七号而言还远远不够，五月的海南，室外温度接近36摄氏度，湿度达到90%以上。矗立在炎炎烈日下，火箭箭体上的水像雨一样哗哗往下流，而在火箭舱体中，则是零下183摄氏度的低温。

这是因为，长征七号火箭的燃料中有液态氧，液氧煤油发动机被誉为世界航天动力领域的珠穆朗玛峰。采用无毒无污染的液氧煤油做燃料，经济上比常规发动机推进剂便宜60%，并且可重复使用。它的温度之低也会使长征七号火箭表面出现水蒸气凝结现象。

在“冰火两重天”的强烈反差下，长征七号如何练就一身“金钟罩”?长征七号对“水”的防护渗透到了每个设计细节当中，火箭院总体部火箭设计专家卢松涛说，在防水设计中，我们遵循“能单机解决的，不在系统解决，能系统解决的，不在总体解决”原则，从“产品源头”解决防水问题。

在火箭设计之初，防水功能尽量通过结构设计实现。卢松涛介绍，长征七号火箭仅电连接器防水部位就有千余处，这还不包含电缆本体、电缆进出口、仪器本体、仪器与结构缝隙和结构总体专业防水，防水工作量之大可见一斑。

隔热的“厚棉衣”

除了一身防水“金钟罩”，长征七号火箭的低温液氧贮箱表面还穿着一层厚厚的棉衣，主要起到隔绝热传导的作用。穿上棉衣之后，贮箱内部能够保持足够的低温环境，使得液氧推进剂不会因温度升高而大量挥发，贮箱外部温度也不会太低，以至于对外部仪器、人员等造成冻伤。

“厚棉衣”的主要组成成分是一种塑料泡沫。在棉衣制作过程中，需要使用发泡剂使泡沫膨胀成形。以往国内火箭使用的泡沫发泡剂都是含氟的，对地球的臭氧层造成巨大的危害，但是长征七号火箭使用了一种新型的无氟发泡剂。

和以往相比，长征七号火箭液氧贮箱所穿“棉衣”中取消了一层金属铝箔，并实现了自动喷涂泡沫和表面机加的自动化的生产。这些改进不仅大大提高了低温液氧贮箱的“棉衣”生产效率，还使“棉衣”更为绿色环保、质地轻盈。“披”上轻薄“防热服”

火箭在飞行过程中，芯级发动机会喷射出巨大的火焰，此时，助推器后过渡段要承受喷焰回卷的强热流，其热防护设计如果不够就会造成结构烧蚀，而过度设计又会影响火箭的运载能力。

为此，长征七号火箭的设计人员创新防热材料应用和安装方式，将像“防热服”一样的特质防热毛毡“披”在火箭助推器上，不仅重量更轻，而且防热效率也更高。

“如果采用传统方法，在助推器后过渡段喷涂防热涂层，生产周期较长，”火箭院长征七号火箭结构设计师姚瑞娟介绍，“于是，设计团队创新思路，将防热服由‘喷’在后过 渡段表面改为‘披’在身上”。

在新的设计思路下，火箭设计人员采用耐高温的材料，给助推器做了一块柔性防热毛毡。它有“里”有“面”有夹层，从靠近芯一级的一侧开始“披”上，在远离芯级的外侧开口，就像一件“防热服”一样包裹着助推器，使后过渡段免受大火炙烤。

采用传统的防热方式，在助推器上整体喷涂防热涂层，重量在70公斤至100公斤之间，而新型防热毛毡重量只有20公斤左右，重量减轻约75%，且防热效果更好。柔性防热毛毡已在长七火箭上成功应用，后续还将推广应用于其他型号。

文/广州日报·新花城记者：肖欢欢 通讯员：尚驰

图/广州日报·新花城记者：肖欢欢 通讯员：尚驰

广州日报·新花城编辑：蔡凌跃