火箭发射倒计时：从科幻到传统

　　火箭发射倒计时：从科幻到传统

　　火箭发射为什么要倒计时？这要从两部科幻作品提及。1865年，“科幻小说之父”儒勒·凡尔纳出书了第一部描写太空索求的作品《从地球到月球》，故事以美国南北战役竣事为后台，大炮发现家们从战场归来，无所事事的他们把眼光投向了月球，想出坐进“炮弹车厢”，搭乘超等炮弹前去月球探险的故事，所谓的大炮便是火箭雏形。

　　书中把发射时间记为T0，大炮俱乐部在环球召募资金，锻造了空前未有的哥伦比亚大炮，并在开炮前一切准备停当，独一分歧的是，开炮前指令员按天然时间举行顺数计时：35、36、37、38、39、40、开炮！以此规划整个发射历程的轨制设计，是科幻作品的首创。

　　1929 年，科幻影片《月球少女》向片子观众初度出现一枚登月火箭发射升空的全过程。此中关于火箭焚烧的细节，包罗火箭发射倒计时和宇宙空间失重的形貌都很新颖到位。片子各人弗里茨·朗为吸引观众仔细力，在影片中营造时间紧急的戏剧性空气，在火箭发射镜头中设计了“……3、2、1、此刻”的倒数镜头，片子成了这种发射模式的先导。

　　德国在20世纪30年月制成的第一枚试验火箭，以及其后40年月初研制的“V- 2”火箭，都采用这种倒数计时的发射法式。中国的火箭在发射时也采用了这种法式，由“01”批示员构造各体系事情、监测体系和倒计时焚烧。火箭发射行使倒计时真正的感化在于确认火箭发射的时间零点，把火箭在腾飞前的各类步履定时间法式化。

　　若是把从火箭上发射架到使命完成的整个使命过程，以时间轴为数轴的话，那么发射时候就可作为数轴的零点，我们把它定名为 T0。当火箭发射时，T0时候就会主动传输到悉数的测控站。分歧国度在火箭发射倒计时的具体设置上也有差别。好比，中国的火箭倒计时是焚烧倒计时——以火箭焚烧时候作为 T0；而美国的火箭都是采用腾飞倒计时——以火箭腾飞时候作为T0。

　　2020年5月5日，跟着“01”批示员发出口令，长征五号B运载火箭并没有立即腾飞，而是仍“稳坐”发射台。颠末了令人忐忑不已的9秒钟后，火箭才腾空而起。相比其他火箭发射时的景象，9秒实在“漫长”得令人印象深刻。那么，这9秒产生了什么？为什么长五B焚烧9秒后才腾飞呢？

　　现实上，从火箭焚烧到腾飞，中央发生的数秒是火箭正常发射流程中的一环。在此时期，火箭最先事情的四大体系，即丈量体系、节制体系、动力体系、测发控体系高速完成上千个步调。此中，火箭丈量体系在焚烧之前就起头举行箭体内部仪器设备的压力、流量、液位等丈量。在“焚烧”口令发出后，丈量体系即时记录、回传火箭各体系仪器设备参数信息，同时，火箭的“大脑”——节制体系给动力体系发出下令，助推器和芯一级接踵焚烧，发念头在几秒钟之内进入满负荷事情状况。与“焚烧”口令同时启动的还有地面测发控体系，它敏捷较量好火箭的初始位置参数、准备跟踪。我们在发射直播时常听到的“某某跟踪正常”，便是地面测发控体系在事情。

　　这四大体系的初始事情，大多是我们无法直接看到的，但也有一些对应的“小行动”可以随意看到，如各类地面插头的脱落等。地面法子和火箭毗邻的插头约略可以分为两大类：供气、供液的管路插头和供电的管路插头。用于供气、供液的管路插头在火箭进入特定法式时自立脱落，而供电的管路插头会苦守到火箭腾飞的末了一秒，被火箭上升推力断开，因而非常容易被察看到。

　　那么，为什么长征五号B运载火箭焚烧到腾飞时间长？切实，它并不是个例。相比其他系列的火箭，长五系列火箭的“推重比”相对较小。“推重比”是火箭的推力和重力之间的比例，是决定火箭从焚烧到腾飞这段时间是非的要害。这是由于，火箭焚烧后，推力越来越大，直到高出火箭的重力，才气将火箭托举起来，飞向太空。

　　长征五号系列火箭质量大、推重比最小，创建足够的推力时间更长，以是长征五号B运载火箭必要9秒钟才气把火箭抬起来；其他系列的火箭，如长征二号丙火箭，推重比大，从焚烧口令下到达腾飞的时间只要两三秒。相比之下，旁观长征二号丙火箭发射的人可以少重要一下子，就能看到火箭腾飞了。

　　（微信公号“太空空想”供稿）