火箭固体燃料怎么制造的？外媒带你"略见一斑"

（原标题：The rocket scientists mixing up a giant firework）

网易科技讯 7月14日消息，据国外媒体报道，在热带南美洲丛林的偏远角落，法国科学家正在混合制造固体火箭助推器燃料。这些燃料将用于火箭的初级助推器，像烟花一样将火箭送入太空。

图示：警示标志要求使用防护工作服、戴手套和呼吸器。

我从来没有在其他地方看到墙上有这么多警示标志。这些警示标志要求使用防护工作服、戴手套和呼吸器。要求的这些装备我都没有。

据我所知，这里还有发生爆炸的危险。更不用说外面张贴的关于毒蛇和蜘蛛出没的警告了。

这个房间位于法属圭亚那库鲁地区的欧洲航天港，工程师们在这里将固体火箭燃料的成分混合在一起。

“这就像烤蛋糕一样，”合作伙伴阿丽亚娜集团（ArianeGroup）首席运营官大卫·庞卡（David Quancard）表示。该公司是意大利航空航天公司Avio的合作伙伴，为其提供火箭燃料。 “一开始是液体，然后要把它煮沸。”

与普通的烤蛋糕完全不同，这一混合过程非常危险，发生在一个被热带丛林环绕的隔离建筑中，位于厚厚的混凝土墙后面。工程师们从几百米外的碉堡远程控制操作，整个区域都被安全围栏、带刺的铁丝网和瞭望塔包围。

固体燃料火箭通常用于诸如洲际弹道导弹，或者大型火箭的助推器。

库鲁航天港生产的燃料将为两种不同的火箭提供动力：第一种是阿丽亚娜5型火箭（Ariane 5）的助推器，这种巨型火箭专为大型航天器设计，比如说用于通信卫星和深空科学任务。另外一种是30米高的Vega火箭，用于将较小的有效载荷提升到低地球轨道，其三个一级助推器均采用固体火箭燃料。

图示：在发射前三个小时，整个龙门结构将在巨型铁路转向架的作用下移开。

“固体火箭助推器意味着采用固体推进剂——它看起来有点像橡胶，是固体但柔软，”庞卡表示，“你有一个巨大的推进剂“蛋糕”，从内核开始向外燃烧以产生推力。”

由于没有内部阀门，管道或移动部件，这项技术的工作原理与烟花相同——你点燃它，它就会飞起来。一旦它被点燃，你就无法阻止它。这就是为什么需要在发射场制造燃料的原因之一。大家普遍认为将固体火箭从欧洲大陆运往大西洋太危险了。

用于混合燃料成分的搅拌器是世界上最大的搅拌器之一，和在工业面包店中找到的那种机器没有什么两样。它的多个旋转叶片每分钟旋转500到1000次，但从不接触侧面，以避免摩擦产生火花的危险。它可以一次将12吨推进剂批量混合在一起。

混合容器——也就是所谓的罐子——抵达这里时已经装满了由铝、氧化铁和粘稠化学物质组成的惰性粘性混合物。然后将罐子加热至75摄氏度并使叶片旋转，同时将高氯酸铵粉末从上面的斜槽中混入。而混合比例则是公司的秘密。

图示：火箭助推器的运送过程是一个缓慢而又稳定的过程。

在混合之后，燃料被带到另一个建筑物中，被导入到火箭之中。Vega火箭助推器的外壳由意大利制造，由碳纤维轻质空心管组成，内衬绝缘材料。这些火箭的组成部分被放入铸造坑中，一个类似于长杆（称为芯轴）的模具位于中心。

就像倒果冻或者向烤箱中倒蛋糕混合物一样，罐子中的推进剂逐渐被倒入火箭外壳中，整个铸造坑加热到50摄氏度。

“加热完成后，它就变成固体了，”庞卡说。 “然后你取下芯轴，就得到了完美的内部形状。”

现在固体燃料经过彻底的缺陷测试后并储存一个月，以稳定燃料和套管之间的粘合。随后添加进点火系统和喷嘴，火箭就准备就绪来。

这个阶段它被认为是安全的。我希望如此，因为我发现自己在一个储藏室里抬头看着三个巨大的燃料火箭段。我的手机已经被带走了——这就像关于在加油站禁止使用手机的警告，只不过违反的后果更严重。

阿丽亚娜5型火箭从1996年开始一直在服役。其已经进行了98次发射，只有两次发射失败（没有一次与固体火箭有关），它被认为是世界上最可靠的火箭之一。相比之下，Vega火箭于2012年问世，迄今为止进行的11次发射都取得了成功。但这两种火箭都将在性能和效率方面进行了升级，以降低成本并提高竞争力。

目前，新一代碳纤维固体火箭正准备在航天港进行测试。作为有史以来最大的固体助推器，使用了140吨推进剂。 P120C由欧洲航天局（Esa）资助开发，将用作新阿丽亚娜6火箭的助推器以及升级版Vega C火箭的一级助推器。

“这很令人兴奋，”庞卡说。 “这是历史上第一次，我们在两个不同的运载火箭上使用相同的助推器。”

在库鲁一幢被称为BIP（B timentd’IntégrationdesPropulseurs）的建筑中，庞卡向我展示了四层楼高的P120C助推器全尺寸模型。这个模型被用于测试火箭在航天港周围移动以及发射准备的过程。其中并没有火箭燃料，而是充满了惰性的化学混合物。

图示：卡卡布里尼表示工作的压力激励着整个团队。

“化合物的粘度与推进剂相同，”庞卡解释道。 “这是一种以最安全的方式测试这种新助推器制造和装配过程的方法。”

（编辑：南京站长网）

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