發射火箭不但要噴火，噴水也同樣重要

實拍航天中心發射台噴淋測試，這是我見過最猛的“噴泉”，美國宇航局NASA在佛羅裡達州的肯尼迪航天中心，測試了最新的火箭發射平台噴水降溫系統，45萬加侖（按美製，大約1600噸）的自來水瞬間噴湧而出，場面格外壯觀。

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我們常常能在電視或者其它影片上看到火箭發射時的情景，當火箭點火以後，發射台的兩邊會噴出滾滾白煙，不了解火箭發射常識的人可能會以為是火箭的燃料被點燃後噴出的濃煙，這麽認為的人應該還比較多，其實隻這樣想的話還真搞錯了。

不過那噴出的滾滾白煙也不能說沒有火箭燃料點燃後的濃煙，但更多的應該是水蒸氣，這是為什麽呢？

原來火箭發射台下有一個很大的水池子，左右兩端的下面有粗大的導流槽，發射火箭之前，水池子裡面會注滿水，但不會淹沒導流槽，火箭點火發射後，發動機的火焰會噴向火箭發射台下的水池子中，瞬間產生的巨大熱量會把水蒸發成水蒸氣，於是就變成白煙從兩邊的導流槽噴薄而出了。

運載火箭發射時，噴流噪聲聲壓往往超過170dB，而此時火箭上升速度低，高量級噪聲的聲波會通過發射平台反射至箭體結構、發動機外殼等部位，產生額外的動能，從而引起結構損壞，為確保運載火箭、發射系統安全，各國均在大力研發各類噴流噪聲控制技術。

噪聲40-60 dB相當於室內談話，60-70 dB有損神經，當噪聲達到120 dB以上時，相當於一架波音747飛機從身邊飛過，耳朵開始疼痛。

30年前，美國、蘇聯發展的發射噴水降噪技術是目前公認的行之有效的噴流噪聲抑製技術，很多國家航天部門均已在推廣並研發適合各自發射技術特點的噴水降噪技術，例如，美國肯尼迪航天中心的發射台，噴水後能使噪聲在原有基礎上減弱40dB左右。

圖1 美國肯尼迪航天中心39號發射台進行噴水試驗

圖2 美國NASA最新火箭發射平台進行噴水試驗

此外，火箭發射時尾焰直衝發射平台，發射平台瞬間升溫，溫度接近3000攝氏度，噴水時水將汽化到大氣中，帶走大量的熱，從而起到降溫作用，以保護發射平台。

但是，在火箭發射噴水降溫降燥時，水滴不允許濺射至箭體結構表面，尤其是火箭發動機外殼表面，因此要對噴水過程進行研究，以確保降噪降溫的同時沒有水濺到火箭發動機上。

發射長征七號時，發射平台會在20秒內噴出400噸水降溫和降噪。

火箭點火時，尾焰直衝發射平台，讓其瞬間接近3000攝氏度。如果不對其進行降溫保護，集多種設備於一身的多功能發射台勢必將會因高溫遭到損壞。

發射台噴水試驗(圖片來自劉涵)

據“大流量噴水降溫降噪系統”， 這400 噸水噴出去後，有30%的水將汽化到大氣中，水分蒸發將帶走大量的熱。除了降溫，400噸水的另一個重要功能是降低噪聲。

長征七號發射影片

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直到今天才知道，發射火箭不但要噴火，噴水同時也是那麽重要。

來源：製造原理