逃离地球！FLIR帮助航天科学家突破技术难题

逃离地球！FLIR帮助航天科学家突破技术难题

菲力尔涉猎航天事业

火箭进入太空，离不开大量的燃料。但是携带大量燃料会让航天器的负重过大，致使航天器升空的能量与质量比居高不下。世界各大航天国家不得不为此付出巨额的航空预算。既不经济，又消耗地球上大量的能源，且存在重大安全隐患。所以，全世界航天方面的科学家都极力探寻一种既能够节省巨额航空预算，又具有出色能量质量比的解决方案。在新技术的研发与探索方面，FLIR红外热像仪在其间起到了至关重要的作用。

经过长期的实验研发与探索，低温技术凭借着出色的能量与质量比，被认为可能是最经济有效的解决方案之一。因为，它可以在极端低温下，以较小的燃料箱大量储存低温燃料。

但德国的研发机构ZARM经过实验发现，虽然低温技术可以减少航天器的负重，降低航空预算，可低温燃料的易挥发特性和深空重力的消失，会导致使用低温液体燃料进行轨道推进变得十分困难。主要是因为，失重状态下，气态低温燃料可能会进入燃料出口，造成航天元器件严重受损，甚至让航天器发动机完全停止运转。这一问题在地球环境下完全不存在，因为地球引力可以阻止气体进行燃料出口。这一问题的发现，给航天器设计师们提出了极大的挑战。如果，不能设计出符合低温技术特性的完美燃料箱，那就意味着低温技术将无法被应用在航天器上。

ZARM的研究人员经过不懈的努力，通过使用FLIR红外热像仪，为这个问题找到了最为理想的解决办法。他们利用FLIR红外热像仪发现低温燃料具有毛细反应，它的特点是具有芯吸性。只要把燃料箱设计成多孔供给的方式，可以有效避免气态低温燃料出口的问题。

实验室中，利用FLIR红外热像仪，ZARM研究人员可以精确的确定燃料在多孔介质上流淌的距离，由于低温燃料和室温存在温差，流入孔道的低温燃料能够影响孔道的温度，所以，FLIR热像仪可以针对孔道呈现出清晰的热图像。

实验过后，ZARM的研究助理说道：“之前人们不了解低温燃料是否会具有芯吸现象，以及蒸发是如何影响该现象的，直到我们利用FLIR红外热像仪做了实验，并用红外热像仪记录了这些测试过程和结果，才使人们了解了这一现象。我们现在已经知道毛细作用会导致低温燃料流入预设的多孔道内。这不仅可以防止局部干燥，还可以确保发动机不限次数的无气重启，而且无需辅助推进系统的帮助。”

FLIR热成像仪在航天领域的应用非常广泛，不仅帮助ZARM发现了低温燃料的毛细现象，让航天器设计师设计出了重量既轻，又经济的低温燃料箱。还在航天评估层流设计、航天器无损检测等方面发挥着重要的作用。