“高空风”干扰了长征8月8日的首飞,延误了两天长征_新浪科技_Sina.com


原标题:“高空风”扰乱了长征3月8日的首飞,延误了两天

12月22日,长征8月8日运载火箭在中国文昌航天发射场首次成功飞行,标志着“十三五”期间新一代运载火箭的发射成功结束。

鲜为人知的是,长征8月8日火箭原定于12月20日发射。现在,“第一场表演”被推向了第22场,比原计划晚了两天。 这是什么原因呢? 记者采访了中国航天科技集团公司第一研究院有关“长征八号”火箭研制的专家。

传说中的“高空风”

中国航天科技集团公司第一研究院长征8月8日火箭副总设计师吴义田表示,推迟发射的原因是“高空风”制造的麻烦。

据他介绍,火箭发射是一个高风险的复杂系统项目,极易受到各种因素的影响。 雷电,闪电,温度和风等天气因素会影响火箭的发射。 最突出的影响是高空风。

据中国航天科技大学第一研究院长征8月8日火箭控制系统的首席设计师潘浩说,高空风一般离地面4至20公里。 当火箭通过大风区域时,它将受到强大的气流。

很多人都有这样的经验:骑自行车时,如果强风从侧面吹来,他们会被吹得歪斜。 在高海拔地区,这种侧向风要比在陆地上强得多,这不仅会影响火箭的飞行姿态,如果风速过高,还可能导致火箭体弯曲,变形甚至瓦解。 可以说,高空风是火箭进入太空之前必须通过的“检查站”。

潘浩告诉记者,为了使火箭顺利通过障碍物,在发射前观察和预测高空风,并在必要时调整发射时间以避免严酷的风况,已成为火箭前不可或缺的环节。发射。

2019年,由于气象原因(例如高空风),SpaceX的Falcon Heavy火箭的首次商业发射被两次推迟。

这次,随着高空风的袭击,长征8月8日火箭的发射几乎“陷入了狭窄的道路”。

吴仪田向记者透露:一开始发射场命令的发射时间早于实际发射时间。

12月20日凌晨0:36,长征8月8日号运载火箭按照程序开始对煤油进行加油,所有程序均按步骤进行。

在中国文昌航空航天发射场的测试和发射大厅,火箭子系统和卫星测试团队人员在各自的工作站上监视技术数据,而01指挥官的调度命令密码一直在响。

发射场气象系统负责人党建涛和中国航空科学集团的气象人员也在调查与发展大楼的气象咨询室里,他们正在等待高空天气探测数据。

就在一小时前,他们从观察到的数据中发现,由于最近热带低压和南中国海的冷空气,高空风速显着提高。 如果到达发射窗口,则风速过高,将无法满足最低发射条件。

“首先,我们必须排除天气检测设备是否出现故障以及数据是否异常,然后再进行另一次计算。”

“热带低压云系统非常强大,在高海拔地区容易发散,这将直接导致发射场高空风向突然发生变化。有许多不可控因素。请谨慎行事。 ”

吴仪田说,最后,根据气象厅的结果,发射场总部决定将发射时间推迟两天。

如何应对“高空风”的困扰?

据吴以田介绍,除被动回避外,他的中国运载火箭技术研究院近年来也进行了相关研究,并采取了一系列措施来减少高空风对火箭发射的影响,包括风速统计数据。过去十年中发射场的风向。 在火箭设计阶段,根据极有可能发生的风向和风速等进行有针对性的设计。

此外,在每次发射之前,科研人员还将根据发射之前的天气预报设计火箭飞行程序角度来补偿高空风。

“就像一个人在风中撑着雨伞。您可以将雨伞指向风的方向,以抵消水平的风力。” 吴义田说,高空风补偿方法采用相同的原理。 如果能够实现,火箭可以在风中飞行。 使火箭的纵轴平行于风向。

但是,他还指出,这种方法只能在火箭达到一定速度后才能使用,而且动作不能太突然。

在长征8号火箭的研发中,研究人员还采用了一些新方法,例如自主抗干扰控制方法。 潘浩说,这种方法可以使火箭识别并补偿飞行过程中的干扰。 换句话说,火箭在感觉到风的吹拂后,会产生相应的作用来减弱风的干扰。

这些方法说起来很简单,但是做起来并不容易。 关键之一是掌握规模。 潘浩说,长征8月8日火箭的首次飞行是特殊的,高空风速过高。 为了更安全地完成发射任务,研究人员最终选择将发射时间从12月20日调整为12月22日。

吴义田告诉记者,在火箭设计阶段对风场的过分考虑会导致设计保守和火箭结构超重。 否则,将导致激进的设计,轻型火箭结构以及对高空风的抵抗力不足。 如何更好地平衡两者之间的关系需要进一步探索。

中国青年报·中国青年报记者邱晨晖资料来源:中国青年报

2020年12月29日的版本12


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