12月22日 ， 长征八号运载火箭在海南文昌发射场首飞成功 ， 为新一代运载火箭“十三五”期间的发射任务画上了圆满的句号 。
不过 ， 这次首秀比原本的计划晚了2天 。 中国航天科技集团一院长征八号火箭副总设计师吴义田透露：“在发射前1天 ， 我们预测到发射场上空高空风异常 ， 不适合发射 。 根据气象商会的结果 ， 将发射时间推迟了2天 。 ”
文章图片
原来 ， 导致发射推迟的原因 ， 是“高空风”在捣乱 。 采访人员了解到 ， 火箭发射是一项高风险的复杂系统工程 ， 极容易受到各种因素影响 。 包括雷电、温度、风等天气因素 ， 都会影响火箭发射 ， 其中影响最为突出的 ， 就是高空风了 。
据一院长征八号火箭控制系统主任设计师潘豪介绍 ， 高空风一般距离地面4到20公里 。 火箭穿越大风区时 ， 会遭受强烈的气流冲击 。
许多人会有这样的经历：骑自行车时 ， 如果侧面突然吹来一阵大风 ， 会被吹得歪歪倒倒 。 而在高空 ， 这种横向侧风比陆地上的强烈得多 ， 不仅会影响火箭的飞行姿态 ， 如果风速过大 ， 还可能导致箭体弯曲变形 ， 甚至解体 。 可以说 ， 高空风就是火箭进入太空前必须闯过的“关卡” 。
【发射场|长征八号首秀缘何推迟？原来是高空风捣乱】为了保证火箭顺利发射 ， 提前观测、预报高空风 ， 成为必不可少的工作 。 如果风况恶劣 ， 必要时就需要调整发射时间 。 2019年 ， 美国SpaceX公司的猎鹰重型火箭实施首次商业发射前曾两度推迟 ， 正是因为高空风等气象原因 。
除了被动避让 ， 一院近年来一直在开展研究 ， 积极探索降低高空风对火箭影响的方法 。 例如 ， 他们统计了近10年发射场上空的风速、风向等 ， 在火箭设计阶段 ， 根据出现概率最大的风向和风速 ， 开展针对性设计 。
同时 ， 科研人员会根据发射前的气象测量预报 ， 通过设计火箭飞行程序角进行高空风补偿 。 吴义田介绍说 ， 好比人在风中打伞 ， 可以将伞对准风吹来的方向 ， 抵消横向的风力 。 高空风补偿的方法采用相同原理 ， 在能够实现的前提下 ， 让火箭迎风飞行 ， 使火箭纵轴与风向平行 。 不过 ， 这种方法只能在火箭达到一定速度后使用 ， 而且动作不能太过突然 。
在长征八号火箭上 ， 科研人员还采用了一些新方法 ， 例如自主抗干扰控制技术 。 潘豪介绍说 ， 通过该技术 ， 火箭在飞行过程中感受到风吹来时 ， 可以做出相应动作 ， 减弱风的干扰 。
这些方法说起来简单 ， 要做好却不容易 ， 其中一个关键在于把握分寸 。 吴义田说 ， 如果在火箭设计阶段过分考虑风场 ， 会导致设计偏保守 ， 火箭结构过重；反之则会导致设计偏冒进 ， 火箭结构轻 ， 对高空风的抵抗能力不够 。 如何更好地平衡两者之间的关系 ， 还需要进一步探索 。
（_原题长征八号首秀缘何推迟？原来是高空风捣乱）
(本文来自澎湃新闻 ， 更多原创资讯请下载“澎湃新闻”APP)
推荐阅读
- 高密度|12战12捷！数说长征三号甲系列火箭的2021
- 宇航|长征火箭48发全部成功！2021年中国航天宇航发射收官
- 系列|通信技术试验卫星九号成功发射！长征系列火箭今年48次出征
- CHINA|我国成功发射天绘-4卫星 长征系列运载火箭完成第404次飞行
- 运载火箭|长征四号丙运载火箭发射圆满成功
- 整流罩|冯韶伟：少年意气“神七”起 “长征”展翼冲九天
- 服务|长征火箭第401次发射成功！
- 次测试|长征火箭助力探月工程
- 火箭|长征火箭助力探月工程
- 喆|长征系列运载火箭迎来第400次发射