鸡蛋?火箭?这两者能有什么联系?
鸡蛋,是餐桌上常见的食物。而火箭,在我们的印象中,就是厉害的国之重器。
要说这两者有什么联系,其实就是外壳了,都是“皮薄馅大”!
为什么这么说呢?
鸡蛋壳有多薄我们都清楚,难道火箭外壳也是如此?
“薄如蝉翼”的火箭外壳
对此,我们看看“胖五”就知道。
胖五,是长征五号系列运载火箭,又称“大火箭”、“冰箭”,是我国运载火箭技术研究院研制的无毒、无污染、高性能、低成本、大推力的大型液体运载火箭,也被大家亲切的称为“胖五”。
那么“胖五”到底有多“胖”呢?
它是我国最高、体积最大、运载能力最强的火箭。总长约为57米,有20层楼那么高,箭体直径为5米,起飞总推力达1060吨。
就是这么一个大家伙,虽然名为“胖五”,但是却有着“薄如蝉翼”的外壳。
火箭外壳,就是火箭的蒙皮,通常来说,火箭的蒙皮厚度只有1.2~2毫米,而“胖五”最薄的地方却只有0.3毫米左右,也就和鸡蛋外壳差不多。
可能到这里有的人会疑惑:火箭那么大,承载的也多,把外壳做厚点不是更好吗,为什么要把外壳做那么薄?
其实,火箭把火箭外壳做得那么薄,是为了尽一切可能去减轻它的结构的重量,结构重量每轻一分,火箭的运载能力就可能会大一点。
而且因为火箭的主要重量都在火箭的燃料上,燃料并不能随意增减,所以火箭设计师们就将心思放在了火箭外壳上。
将外壳变薄,就可以使火箭减重,增加有效载荷,而且卫星和飞船的重量同样也可以增加,继而为航天员上天和飞行器上天提供更多保障。
那么这么薄的外壳真的坚固吗?
说到这里,可能大家不知道,我们火箭外壳并不是我们所想的那样,使用昂贵的材料制作。
其主要材料为铝合金,因其强度高、耐腐蚀、重量轻、成本低、综合性能好等特点,使其成为了火箭外壳制作的最佳选择。
而且这么薄的外壳能承受起火箭的巨大推力,还有一些我们不知道的原因。
平时我们看到的只有火箭表面的蒙皮,而火箭的外壳不只是蒙皮,其中还包括桁条、框环。桁条和框环主要是组成框架,之后通过铆接与蒙皮组合到一起。
我们看到的蒙皮主要是起到维持形状等作用,桁条则是起到支撑力的作用。其实这就像我们做灯笼一样,里面有结构,外面有罩子。
火箭的蒙皮不仅薄,还软,要想火箭更加牢固,除了桁条和框环的框架固定,还需要铆钉的帮助。
而且不是一两个铆钉,几十个铆钉就可以的,在火箭的每一壳段,就有上千个铆钉固定,这样就可以保证火箭整体结构的强度和刚度,继而使火箭在发射过程中,无论受到哪个方向的外力都不会影响飞行。
当然,这些铆钉可不是人工一个一个钉上去的,不然这得钉到什么时候,而且还耗费人力,现在都是自动化,可以极大地提高铆接装配效率和质量。
只有像这样由内而外的精益求精,才能制作出“薄如蝉翼”的火箭外壳。
而且航天科技中精益求精的态度,不仅存在于火箭外壳的制作,还遍布航天领域的各个角落。
太空方便餐
飞上太空,绝非易事,火箭有坚固的外壳保护,那么航天员呢?
说到此,就不得不提我们的太空方便餐了。
俗话说人是铁,饭是钢,这句话在太空依然适用。
因太空环境特殊,航天员们长期处于失重环境,就会导致骨流失,和营养摄入不够的情况。
这时候,太空方便餐就出场了。
别看它小小一块,其中可是蕴含着丰富的营养和能量,作为食品行业的佼佼者,它所含的每种成分都是有着严格的标准。
像是蛋白质、能量这些常见的成分,都是根据我国航天食品标准添加。
就拿能量来说,8400KJ的人体每日能量摄入,太空方便餐将其控制在标准内。既能帮助人体补充每日所需,还能避免能量摄入超标造成肥胖问题。
而且在食品问题频发的现在,太空方便餐更是有着过人的优势。像是防腐剂等物质,都不能出现。
在保障人体需求的同时,也细心地考虑到更多问题。
而正是这种精益求精的制作态度,才使其成为了航天员的紧急储备食物,之后也被列入我国战略性新兴产业目录。
在2014年,航天员中心将其专利转让后,太空方便餐就逐渐走上大众餐桌,所以在人们的日常社会活动(爬山、露营、徒步等)中,也会时常出现它的身影。
其实,不管是“薄如蝉翼”的火箭外壳,还是太空方便餐,都能体现我国航天精益求精的态度。
而且无论是飞向太空,还是走向大众,我们追求的也不仅是遥远的未来。