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中美航天发射倒计时有啥不同?

发布时间:2016-02-23 20:16   浏览 3357 次

航天发射想必大家都看过吧,目前世界各国在发射火箭时,几乎无一例外地采用“10、9………3、2、1”发射倒计时程序。不过,每个国家在具体细节上还是有不一样的地方,比如,中国和美国。

中美倒计时有差异

经常观看发射直播的细心网友可能会发现,中国发射直播的倒计时是:“10、9、8、7、6、5、4、3、2、1(不读0)、点火(等待3秒左右)-起飞”,也就是说读到0的时候火箭才点火。

而像SpaceX公司那样的美国公司则是“10、9、8、7、6、5、4、3(此时点火)、2、1、0、起飞”,也就是火箭实际上是在倒计时尚未到0,火箭就点火了,美国的火箭是在“抢跑”?为什么会有这些区别呢?难道只是习惯上的差别吗?

背后的“玄机”

简单地说,中国的火箭倒计时是点火倒计时,点火之后发动机满推力需要一定时间,然后才能起飞。在发射平台上有触点,如果火箭有了位移会被接通,精确的起飞时间会立即测量出来并输入测控系统。如果你看中国火箭发射的直播,在“点火”“起飞”口令后,很快会有人报,“起飞时,XX时XX分XX秒XXX毫秒”。

美国的火箭都是采用起飞倒计时,或者以主发动机推力完全建立的时间为任务零时。国外媒体称,这其中的不同是因为中国目前的运载火箭均未采用牵制释放装置,火箭起飞与否全凭发动机的推力,推力达到额定值之后自然就起飞了。由于发动机启动是个瞬态过程,各个发动机之间也不会完全同步,起飞时间是这个过程的结果,无法人工控制,所以采用倒计时点火,然后测量起飞时间。

美国主流运载火箭全部采用了牵制释放装置,即火箭在起飞瞬间前是被“锁”在发射台上的,在预定起飞时间前几秒钟启动发动机,牵制释放装置会测量发动机的推力,如果达到额定推力会解锁放飞火箭,倒计时零时即为放飞火箭的时间。由于牵制释放装置允许各个发动机在火箭静止状态工作一小段时间,可以消除掉不同发动机之间不同步推力的影响,其动作时间也可以被更加精确地控制。

但资料显示,这种说法不是完全准确,有些火箭,如宇宙神5火箭,其主发动机推力建立的时间为任务零时,固体助推点火在T0+0.8秒,起飞时间在T0+约1秒。

牵制释放装置需要非常高的可靠性,在火箭发射的时候,应该释放时不释放,或者应该牵制时不牵制(会导致点火起飞程序不正常的火箭失去支撑,后果无法想像),都是非常严重的事故。

在美国火箭发射台上,牵制释放装置一般是箭体底缘4个比较敦实的装置。只要在这个装置释放前,火箭还有继续立在地球表面的可能,但一旦开始工作,开弓没有回头箭,地球的重力被火箭毫无羁绊地抛在身后。

来源:微航天

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