[科普中國]-火箭殘?。簽榛鸺M入軌道減負

火箭升空后，只要過了程序轉(zhuǎn)彎階段，會拋棄沒有使用的逃逸塔，接著拋棄助推器?；鸺牡谝患?、第二級分離，整流罩分離。二級發(fā)動機關機，飛船最后與火箭分離，飛船進入軌道。所有結(jié)構都肢解，運載火箭完成歷史使命。

火箭發(fā)射時為什么會往下掉東西

我們經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)，觀看運載火箭發(fā)射時，火箭騰空而起時不斷地掉落一些碎片。新聞也常在事后報道，各地政府部門回收從天而降的火箭殘骸。那么，這些殘骸都是什么東西呢？火箭發(fā)射時為什么會往下掉東西？

運載火箭在各個階段發(fā)射，分離掉落的東西是不一樣的，包括發(fā)射起飛、彈道飛行、各子級和整流罩的墜落及回收等階段。以中國用于載人航天的“長征二號”為例，火箭在發(fā)射時，第一級發(fā)動機由4個助推器同時點火。用于保溫的泡沫塑料首先從火箭上掉落。在酒泉和太原發(fā)射場晝夜溫差很大，冬天夜間溫度可能達到-20°C以下，某些產(chǎn)品在低溫容易出現(xiàn)低溫效應，可能會導致電纜插頭接觸不良、密封件失效、輸送管道堵塞等故障；火箭本身的低溫推進劑儲存箱也需要放熱，保持低溫。所以，往往需要采取一些保溫措施，為了盡可能減小溫度變化的影響，最常用也最簡便的辦法在火箭箭體上貼泡沫塑料。火箭點火升空后，這些泡沫塑料受振動及大氣的劇烈摩擦，從箭體上剝離下來?；鸺蘸?，只要過了程序轉(zhuǎn)彎階段，會拋棄沒有使用的逃逸塔，接著拋棄助推器?；鸺牡谝患墶⒌诙壏蛛x，整流罩分離。二級發(fā)動機關機，飛船最后與火箭分離，飛船進入軌道。所有結(jié)構都肢解，運載火箭完成歷史使命?；鸺拇蟛糠謿報w在地球引力作用下，會回歸地球。

運載火箭的航區(qū)包括：軌道飛行空域和各子級火箭、整流罩脫離結(jié)束后的墜落場區(qū)。在選擇發(fā)射場地址，最初設定運載火箭射向時，航區(qū)的安全問題是首先考慮的，盡量使航區(qū)避開軍事要地、人口稠密區(qū)和重要工業(yè)區(qū)等。發(fā)射場在每次運載火箭發(fā)射前，會提前通知航區(qū)的政府部門及時疏散當?shù)鼐用?，做好防范工作?/p>

北斗二號“一箭雙星”火箭殘骸落入廣西隆林縣

火箭發(fā)射時為什么會形成大量白色煙霧

當火箭載著飛船或者衛(wèi)星騰空而起時，像騰云駕霧一般的巨大的白煙隨之升起。這是火箭噴出的白煙嗎？實際上，這是發(fā)射架下方，導流槽內(nèi)產(chǎn)生的水蒸氣，是火箭騰空時噴出的尾焰，使水汽化的結(jié)果。發(fā)射場的“導流槽”正對火箭發(fā)射處，距離地面約有20米深?；鸺诎l(fā)射前要往導流槽內(nèi)會注滿400噸水。當火箭起飛時，發(fā)出的震動相當于6～8級地震，產(chǎn)生的尾焰長達25～30米，高達3000°C的尾焰溫度。導流槽內(nèi)的水這時候發(fā)揮了作用，可防止尾焰的高溫傷及箭體，還能降噪、降溫、吸收、稀釋燃料燃燒時產(chǎn)生的毒氣。

火箭發(fā)射必需的地下工程之一就是導流槽，用以承受火箭發(fā)射時有毒氣體的排放，包括高溫、高速、高壓燃氣流的沖刷，火箭和發(fā)射場的安全會受其質(zhì)量好壞的直接影響。首次采用了雙面導流槽的是酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，為確保載人火箭發(fā)射的可靠性，可迅速將火箭助推器點火產(chǎn)生的烈焰引導到塔架外面，由高鋁水泥、耐火骨料（顆粒狀的耐火原料）等材料建成，這樣就快速消除高溫火焰對周圍設施的損壞。

蘇聯(lián)拜科努爾發(fā)射場火箭發(fā)射塔下，采用了十分浩大而艱巨的，形狀酷似人造峽谷的，大型水冷式鋼板導流槽工程。為了提供水源，在5～10千米之外，開鑿了深水井。美國航空航天局的愛德華茲空軍基地，也采用了工程投資巨大的鋼板導流槽。并建有一個儲水約11000立方米的水庫，冷卻水由約10千米外的幾口深水井供給。這些浩大的工程，不管是資金還是人工的消耗都可想而知。

火箭升空

火箭發(fā)射為什么怕刮風和雷雨

火箭發(fā)射對氣象和環(huán)境有一定的要求，航天部門規(guī)定有三種情況不能進行發(fā)射。第一種情況是雷電天氣。在強對流的雷電天氣發(fā)射火箭，如果火箭不幸被雷電擊中，就會直接損害火箭和衛(wèi)星的電子設備，致使其無法正常工作，嚴重時能導致星箭俱毀。第二種情況是強降雨天氣：火箭的上萬個元器件都有適宜工作的溫度和濕度范圍，溫度過高或過低，都可能失效，如果遇到強降雨時，火箭箭體長時間處于雨水浸泡狀態(tài)，會造成線路短路或電子設備損壞，損壞火箭。第三種情況是刮大風：在飛行過程中火箭箭體遇到刮大風會發(fā)生飄移，進而偏離彈道。影響較大的是5～15千米高度的風，最嚴重是8～12千米高空的颶風急流帶，由于那兒的風速很大，并伴隨著強風切變，通過颶風急流帶時火箭容易遭受，較大的影響安全的橫向剪切力。因此，發(fā)射場的氣象人員從火箭進發(fā)射場以后，就會一直嚴密跟蹤天氣變化，每小時預報一次高空風場，并在關鍵節(jié)點進行綜合預報。一般在發(fā)射前2小時，為減少高空風的影響，對預先設計的火箭飛行彈道，根據(jù)高空風場的變化進行修正，必要時需推遲發(fā)射。

火箭發(fā)射場并不需要設置驅(qū)鳥設備。因為火箭發(fā)射時產(chǎn)生的高亮火焰、高溫和震耳欲聾的轟鳴聲，會使飛鳥受到驚嚇而紛紛飛逃。所以，火箭發(fā)射不用像飛機起飛那樣擔心“鳥撞”事件發(fā)生。

火箭發(fā)射

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