#长征十号乙火箭回收成功# 刚才有朋友询问,为什么图1长十乙的顶部冒着如此浓烈的黑烟?是不是出什么问题了?
#伯爵冷知识# 我查阅了很多资料,分析得出疑似是火箭再入浓稠大气层时,经过第一次开机减速,速度依然有5马赫左右,整个箭体气动加热剧烈,比如同样用铝合金箭体的猎鹰9大部分外壁可以达到150~250℃,而在箭体顶部附近的栅格舵那里,气动加热是骇人的800~1100℃……而图2的级间段恰恰就在栅格舵附近。
再加上此时箭体的姿态是头朝上返回,顶部正好是负压涡流区,箭体和栅格舵的高温气体会被负压吸入级间段。
此时图2这个舱段空气温度有可能达到300℃以上,红圈⭕里就是高压气瓶的高分子保温层。
当高分子材料暴露在高温环境中,就会发生热裂解(或不完全燃烧)。
比如常规塑料(PE、PP、PS等)热分解温度普遍在300℃~330℃左右,它们会迅速融化并剧烈分解冒烟。工程塑料(PC、PET等)极限分解温度一般在300℃~350℃,发泡聚氨酯PU/聚苯乙烯EPS/XPS这是最常见的保温层,通常在200℃~300℃就会发生炭化和热分解,350℃会引发剧烈燃烧和大量黑烟。
在这个过程中,高分子长链会发生剧烈断裂,生成挥发性的小分子、碳化残渣以及未完全燃烧的游离碳/焦油状物质,这些游离碳微粒悬浮在空气中即形成了图2我们肉眼可见的黑烟。
下次换成耐高温的阻燃保温层(比如加了岩棉的聚酰亚胺PI、聚醚醚酮PEEK)就好。
请大家参阅。
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