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美国登月火箭连续推迟,可能出现巨大失误(登月计划)

美国新的登月火箭SLS的发射从8月29日推迟到9月3日,然后又推迟到9月5日,但现在已经是9月7日了,什么都没有发生。最新的消息是,它可能要到10月中旬才会再次尝试,甚至可能今年也不会。

NASA没有说这枚火箭是否会被送回组装大楼,至少一开始是这样,而是坚持让它留在发射台上“叮叮作响”。有人认为,如果第一支SLS箭长时间留在发射台上,可能会导致灾难性的后果,即所谓的“氢脆”。简单来说,材料的力学性能是否因为氢的吸收或氢的渗透而严重退化,从而导致脆性断裂?
事实上,存在“氢脆”现象。首先,在凝固、焊接和加工过程中,氢气没有释放出来,会导致金属裂纹和钢材损伤。其次,长期的应力也会使氢原子进入金属原子之间的空间,导SLS火箭内部的高压容器装载着氢燃料,温度在零下200多度,是一个典型的压力环境,这一事实证明了这种担忧是合理的。

具体来说,由于氢与金属原子的相互作用,使金属原子之间的结合力变弱,在高氢区域会萌生并扩展裂纹,最终导致脆性断裂。另外,由于氢在应力集中区富集,也会促进该区域的塑性变形,也会产生裂纹和膨胀。晶体中还存在许多微裂纹和氢裂纹当颗粒聚集时,它被吸附在裂纹表面,使金属材料的表面能降低,因此裂纹容易扩大。
现在装满氢燃料的SLS启动箭头就是这种情况,在零下200多度的高压容器里,放四天几千吨的液氢,氢原子可以穿透整个油箱壁层,造成氢脆,而且两个4天现在,也不知道怎么放一个4天以后,很多金属很可能不可逆变形,会不会造成一些阀门不打开?齿轮转不动了?还是轴段变形,造成火箭异常振动,起飞速度不足?

有人说SLS的油箱是碳纤维的,所以不存在“氢脆”的问题。但是SLS坦克的基础实际上是航天飞机的橙罐,橙罐的纵梁是由2090铝制成的,一种商用铝合金。SLS主燃料箱最初计划使用2195铝合金,但最终改为2219合金,并增加了燃料箱厚度,即加劲板“肋”的高度。当然,波音公司的计划是使用Al 2050,它和2195一样,是添加了镁的Al- cu - li合金,但在低温下具有良好的物理性能。毕竟,铝是SLS火箭燃料箱的主要材料,而氢气理论上可以穿透原子间的所有缝隙。

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