火箭发射点火时 为何有的冒红烟 有的冒白烟

发布时间 : 2018-04-08     来源 : 中国运载火箭技术研究院新闻中心

  火箭发射时,你可能会看到,有的火箭尾部喷吐着“红色火焰”升空,有的是“白色火焰”,为何火箭发射点火时尾部颜色会不同?


为何冒红烟


  中国运载火箭技术研究院火箭设计师、科普志愿者钱航介绍,除了长征五号、长征七号、长征十一号火箭外,其他的火箭点火发射时,尾部都是冒红烟,比如我国主力运载火箭长三甲系列火箭等。



△长三甲火箭发射图


  钱航介绍,“产生‘红色火焰’是因为,火箭的燃料是四氧化二氮、偏二甲肼。发射时,低温的四氧化二氮在常温下具有强氧化性,分解成红棕色的二氧化氮气体。伴随着火箭起飞,这就是大家看到的红烟。”


为何冒白烟


  火箭点火发射不仅冒红烟,还有些会冒白烟,我国发射的新一代运载火箭长征五号、长征七号点火起飞时,会看到大量的白色气体,尾部喷吐的就是“白色火焰”。钱航说,这个白烟主要由两部分构成,大部分是水蒸气,还有一小部分是燃料燃烧后产生的。新一代运载火箭是采用无毒无污染的液氢、液氧、煤油作为燃料,液体和气体状态的氧都是无色的,燃料的燃烧会带来少量白烟,所以火箭发射升空时,会看到白烟。

  


△长征七号火箭发射图


  火箭发射哪里来的水蒸气呢?钱航介绍,新一代运载火箭的发射塔上,设有一个能容纳600吨水的水箱,在火箭发射时,水箱中的水通过“大流量喷水降温降噪系统”技术,在火箭飞到5米高以后向箭体尾部火焰中心喷水,喷水量达400吨,这些水会在瞬间被气化。
  不仅如此,新一代运载火箭在塔架上等待起飞和飞行时,火箭侧壁也会冒出“白烟”。在火箭首飞时,不少人可能会担心是不是燃料泄露。钱航说,其实不是,这是因为火箭使用的是冷藏的液氢液氧低温燃料,液氢温度为零下253摄氏度,液氧为零下183摄氏度。这些燃料使得火箭内部是远远低于冰点的超低温,在与外界空气接触时,就好像夏天在屋里放了一块冰。虽然火箭外壳有真空隔绝层进行保温,但还是会看到少量白烟。
  火箭点火发射时,除了会冒红烟和冒白烟外,还会冒橙褐色的烟。具有操作简单,发射速度快的固体运载火箭长征十一号使用的是固体推进剂,其中含有碳或碳氢化合物,在点火发射时,火箭尾部喷涂着“橙褐色的火焰”。


△长十一火箭(模拟图)

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