雨雪雷电对火箭发射的影响有多大?

2017-12-29 09:13
1007

  最近,北方都在下雪。这里的冬天特别冷,经常下大雪,那么,是不是经常可以看到白雪飘飘中火箭喷烟吐火飞向太空的景象呢?很遗憾,这种景象是很难看到的。下雪虽然看上去很美,但对于火箭发射来说却十分不利,所以你要看火箭在雪中起飞,从理论上讲可能性是不太大的。

  刮风下雨的天气对火箭发射的影响有多大?风雨雪电多大时指挥部会将发射推迟?今天,就和小朋友们聊一聊影响火箭发射的那些气象因素。

降水

  影响火箭发射的首要气象因素是降水,也就是通常说的雨雪天气。

  以长征十一号固体运载火箭为例,在发射时,“长十一”能承受的最大降雨量为8毫米/小时(我们通常说的中雨),能够承受的最大降雪量为5毫米/天(我们所说的中雪),超量的降雨或者降雪会对火箭的密封结构、电气系统、电子元器件的插头造成非常严重的影响,一旦这些部位受潮,如果不及时采取措施或及时更换部件,那么发射任务很可能会以失败而告终。

  不过,在发射史上,不乏火箭在雨中起飞并取得圆满成功的案例,这说明火箭虽然会尽量选择避开雨雪天气实施发射,但并非“身子娇贵”到不能抵抗风雨。

  风,也是影响火箭发射至关重要的因素之一。火箭点火发射瞬间如果风速过大,那么将影响到火箭的稳定性,使自控系统的性能受到影响,最终导致火箭偏航,不能精确入轨。

  以某型号火箭为例,其在发射瞬间平均风速不能超过10米/秒,瞬时风速(最高峰值)不能超过15米/秒,才能达到最终发射要求。

温度

  影响火箭发射的第三个气象因素是温度。火箭液体推进剂对于温度有着较为严苛的要求,温度(相对)太高会造成燃料液化,而温度(相对)太低会造成燃料凝固,或者在火箭外部部件中凝结成水滴,甚至结冰导致部件失灵。

  据了解,零下20度到零上40度之间是大部分火箭可以适应的发射温度,即使受发射温度影响较小的固体运载火箭的温度值范围,也大约在这个区间内。

雷电

  雷电对于火箭发射的影响可能是毁灭性的。火箭在飞行过程中,如果与雷电相遇,后果不堪设想。即使是较远距离的雷电现象,也有可能干扰火箭和飞船内部的电子设备。所以在确定火箭发射窗口时,一定要避开发射场上空有带电积雨云的时间段。

  如果发射窗口已经选好,突然遇到雷电天气怎么办?这就需要指挥部进行决策了。2011年7月27日清晨,西昌卫星发射中心发射场周边雷电交加、暴雨如注,就在两次雷电间隙,“长征三号甲”点火腾空,宛如一条火龙在暴雨雷电中直刺苍穹,将第九颗北斗导航卫星成功送入预定轨道。有关专家称,此次发射创造了恶劣气象条件下中国航天发射的新纪录。

  其实还有一个因素也在一定程度上影响着火箭的发射,那就是——雾。但这个因素并不是对所有的火箭发射都有影响,如果火箭在发射塔架进行发射,那么影响就非常小,但如果是运用发射车进行发射的火箭,一旦天气能见度小于50米,就会严重影响到该火箭的光通路设备,造成火箭的地面光路、箭上惯组不能实现联动,从而影响发射。

  上述这些气象因素,在我国的卫星发射中心都或多或少存在。比如,我国西昌卫星发射中心就属于气候条件较为复杂的发射场之一。在雨季,雷电多、降水多、夜雨多;在干季,发射场主要受高空风影响。同时,西昌属于山区地形,来自东南西北四个方向的气象系统都会影响发射场执行发射任务。而太原卫星发射中心的冬天非常冷,又常有大雪“驾到”,火箭需要保温。我国海南发射场将启用,火箭和卫星又要克服这里高温、高湿、高盐雾的环境了。

  事实上,世界上很多发射场都会受到这些气象因素的影响,但是只要在发射前做好完善的预案准备工作,选择好发射窗口期,就能成功避免恶劣天气对于发射的影响。

王云    


昵称:
内容:
提交评论