返回网站首页
当前位置:主页 > 旅游新闻 >
長征八號成功首飛的背後密事——攻克空中“關卡”高空風
作者:admin  日期:2021-11-22 21:45 来源:未知 浏览:

  12月22日,長征八號運載火箭在海南文昌發射場成功首飛。中國網 楊佳 攝影

  中國網海南文昌訊 (記者 楊佳 通訊員 高崇芮)2020年12月22日,長征八號運載火箭在海南文昌發射場首飛成功,為新一代運載火箭“十三五”期間的發射任務畫上了圓滿的句號。

  在很多人看來,中國航太的每一次發射,都是十拿九穩的。其實,火箭發射是一項高風險的複雜系統工程,極容易受到各種因素的影響,就連雷電、溫度、風等天氣因素,都會影響火箭發射。在諸多天氣因素中,又要屬高空風對發射的影響最為突出。

  高空風一般距離地面4到20公里。航太科技集團有限公司一院長征八號火箭控制系統主任設計師潘豪介紹:“火箭在飛行過程中會穿越大風區,遭受強烈氣流衝擊。”他解釋,人在騎自行車時,如果側面突然吹來一陣大風,會被吹偏。在太空中,這種橫向的側風比我們在陸地上感知的風要強得多,會影響到火箭的飛行姿態。如果風速過大,還可能導致箭體彎曲變形,損壞火箭結構甚至導致解體。對於火箭來説,高空風就像設在空中的一道“關卡”,必須闖過這關,才能獲得成功。

  為了讓火箭能夠順利“闖關”,發射前觀測、預報高空風,必要時調整發射時間,避開惡劣風況,成了火箭發射前必不可少的環節。去年spaceX獵鷹重型火箭首次商業發射就曾因為高空大風而推遲。其實,這次長征八號火箭發射,也差點與高空風插肩而過。

  “我們一開始瞄準的發射時間比實際發射時間早,但就在發射前一天,我們預測到發射場上空高空風異常,不適合發射,因此根據氣象商會的結果,將發射時間推遲了兩天。”航太科技集團有限公司一院長征八號火箭副總設計師吳義田透露。

  21日中午,文昌發射場附近的淇水灣海域風大浪急。據中央氣象臺消息,20日白天到22日夜間,受熱帶低壓和冷空氣共同影響,海南文昌、瓊海到樂東一帶海面有東北風6-7級,陣風8級,22日白天起減弱為5-6級,陣風7級。中國網 楊佳 攝影

  近年來火箭院一直在開展相關研究,採取了一系列的措施降低高空風對火箭發射的影響,包括統計近10年發射場上空的風速、風向等情況,在火箭設計階段就根據最大概率會出現的風向和風速,開展針對性設計等。並且每次發射前都需要對發射日高空風進行測量和預報,通過設計火箭飛行程式角進行高空風補償。

  吳義田介紹:“人在風中打傘,為了拿穩傘,習慣將傘的方向對準風的來向,以消除橫向載荷。高空風補償的方法和人打傘一致,在可能的情況下,火箭縱軸指向火箭相對地球大氣運動速度方向,使火箭縱軸與火箭相對地球大氣運動速度方向之間的夾角為零。”不過,這種方法只能在火箭起飛達到一定速度後使用,並且不能突然加入。

  在長八火箭研製中,還採用了一些新方法,比如自主抗干擾控制的方法。潘豪説:“它讓火箭在飛行過程中,能夠一邊辨識一邊補償干擾。也就是説火箭在感受到風吹過來後,可以産生相應的動作來減弱風的干擾。”不過本次發射情況特殊,高空風速過大,為了更加穩妥完成發射任務,最終選擇將調整發射時間。

  吳義田還表示:“在火箭設計階段,如果將風場考慮得過嚴,就會導致設計偏保守,火箭結構過重,反之又會導致設計偏冒進,火箭結構輕,導致發射日風載荷高而無法實施發射的情況。如何更好地平衡兩者之間的關係、更好地解決高空風對發射的影響,還需要我們未來進一步探索。”

Power by DedeCms