火箭上有群各具“神通”的“小火箭”,是幹什麼用的呢?

火箭由芯級、助推器等多部分組成。但你知道嗎,火箭上有群 “小火箭”。與龐大的火箭相比,它們身材“迷你”,通常只有人的胳膊那麼長,但卻各具神通,讓火箭飛得更高更穩。

火箭上有群各具“神通”的“小火箭”,是幹什麼用的呢?

未來航天器

點火:忙碌的排氫“小火箭”

不同型號的火箭,“小火箭”的功能不同,數量不等。如長征五號火箭起飛時,首先登場的是4個排氫“小火箭”,它們的工作時間比火箭點火還要早。

點火口令下達後,火箭並不會立即點火,而是有一個短暫的間隙。此時,長征五號火箭芯一級發動機噴管附近,會先出現一些零星火花。然後,火箭尾端附近會出現一大團火焰。大家看到的這些,其實並不是火箭真的點火了,而是排氫“小火箭”在忙碌著。

中國運載火箭技術研究院(以下簡稱“火箭院”)火箭“排氫燃燒系統”主管設計師趙忠明說,長征五號火箭使用的燃料中有液氫,點火之前會有氫氣排出,其需用“小火箭”把這部分氫氣燃燒掉,火箭才能安全起飛。這些“小火箭”就安裝在活動發射平臺的支撐臂上,雖然它們推力很小,也並不起飛,但發揮的作用不可小覷。

分離:爆發力強的側推“小火箭”

火箭起飛後,助推器裡的燃料最先消耗殆盡,火箭要把它們乾淨利落地拋掉。此時“爆脾氣”的側推“小火箭”就要登場了。

據火箭院“小火箭”主管設計、工程師陳劭睿介紹,側推“小火箭”傾斜呈一定角度捆綁在助推器上。它們在助推器分離時點火,把助推器迅速斜著推出去,防止助推器碰撞芯一級。

不同的火箭,側推“小火箭”的數量不同,比如,長征七號火箭4個助推器各捆綁6個,長征五號火箭每個助推器各捆綁10個。

側推“小火箭”絕對是 “小火箭”中的短跑健將。要保證分離安全,它們必須具有強大的爆發力,能在分離的瞬間把助推器推到安全距離外。因此,它們的工作時間只有零點幾秒,但卻能產生2000多公斤的推力,與助推器一同響應分離指令。

同樣作用的“小火箭”,在長征七號火箭芯一級殼段上還有8個,芯三級殼段上還有4個,長征十一火箭的尾罩上還有1個,它們都處於倒立狀態,分別為火箭級間分離、星箭分離、尾罩飛離保駕護航。

一二級分離:耐力好的正推“小火箭”

火箭的芯一級和芯二級分離時,是火箭飛行非常關鍵的時候。

陳劭睿說,此時的火箭就像高速行駛的汽車突然剎車一樣,一級發動機已經關機,而二級發動機還沒有點火。強大的慣性使二級貯箱的液體燃料衝到貯箱頂端,而火箭的發動機在尾端。這時火箭二級根本沒有燃料供應,無法點火。

這時,正推“小火箭”就該顯現神通了。它們快速點火,推著芯二級繼續往前衝。在這期間可以讓液體燃料回到貯箱底部,緊接著芯二級順利點火。

據介紹,不同型號的火箭,正推“小火箭”的數量不同,工作時長也不同。比如長征五號火箭一共有4個,它們的工作時間是8秒,是“小火箭”中飛行時間最長的。那麼小的身體卻能提供如此長時間的動力,火箭設計師們親切地稱它們是耐力好的“長跑選手”。

正是這些“小火箭”在火箭不同飛行階段發揮的作用,才讓火箭飛得更自如。


分享到:


相關文章: