第447章 火箭发射(下)
“分离之后,已经关机的一级火箭会依靠惯性,继续上升一段距离,到达距离地面100公里以上的亚空间,而后进入到回收环节。二级火箭点火成功,运送卫星继续上升,冲出大气层,进入预定轨道。”
就在杜青青解说的同时,二级火箭和卫星的组合体的高度还在不断增加,而且火箭的速度也在不断增加,很快就超过了7.8公里/秒的第一宇宙速度。超过第一宇宙速度之后,飞行器就可以脱离地球大气层,进入到地球环绕轨道运行。
“抛整流罩”
继续飞行两分钟后,一个全新的指令下达。与此同时,直播画面中也出现了安装在卫星旁边,整流罩内部的摄像头拍摄到的画面。一开始同样是一片漆黑,而后随着一阵闪光和震动,包裹在卫星外面的两半整流罩直接分离,画面中出现了漆黑宇宙和少许地球外缘的蓝色弧线。从此影象也不难判断,整流罩的分离,就用到了火箭常用分离手段爆炸螺栓。这是因为整流罩并没有回收计划,也就不在意爆炸螺栓造成的那些破坏,确保分离成功最重要。
杜青青的现场解说也在继续,“抛整流罩是火箭发射过程中的一个重要步骤,它涉及到火箭的技术和物理原理。整流罩的主要作用是在火箭上升初期保护有效载荷,尤其是卫星等精密设备,免受高温和气动力的影响。当火箭达到一定的高度和速度,整流罩就会被抛掉,以便减轻重量,让有效载荷更好地进入其预定轨道。朱雀火箭选在这个时候抛整流罩,也是经过了精密计算的。首先火箭和卫星组合体,此时距离地面200公里以上,这个高度已经过了空气密集区域,再往上飞行,空气极为稀薄,对火箭和卫星的影响微乎其微。其次,从演示动画上也不难看出,此时的火箭和卫星,已经飞行到了南太平洋上空,这里是一片汪洋大海,也很少有轮船经过这里,抛下来的整流罩掉落下来,也不会砸坏什么东西,更不会造成人员伤亡。”
“二级火箭关机”
继续飞行三分多钟后,火箭飞行高度超过了1000公里,彻底脱离了大气层范围。此时二级火箭关机,火箭和卫星组合体依靠惯性继续前进。在直播画面右下角的小窗口中,一直在工作的火箭发动机很快停止了喷射火焰,原本被烧的通红的喇叭口,也快速冷却下来,恢复了钢铁原本的黑灰色。
“好,星箭组合体超过1000公里之后,二级火箭暂时关机。接下来几分钟,星箭组合体要依靠惯性,飞行一段不短的距离。之所以这样做,是为了节省一部分燃料。咱们先将直播镜头,转回火箭一级。如你所见,已经完成发射任务的火箭一级,经历过一段时间的惯性上冲之后,在地球重力的持续作用下,火箭动能基本耗尽,现在已经进入到了下降阶段。其实在一二级火箭分离后不久,一级火箭开始执行回收程序后,就进行了一次点火,这背称为反推点火,其目的是将火箭一级推回到发射场附近的火箭着陆场。那段时间咱们正在关注火箭二级的运行情况,也就没有看到一级火箭的反推点火。
现在的直播画面,是安装在一级火箭侧壁上的摄像头提供的。仔细观察这个画面,你不难发现,在一级火箭顶部伸出了四个类似苍蝇拍的东西。它叫栅格舵,是一种火箭飞行姿态控制装置,在火箭回收精准落区发挥了重要作用,通过它们可以控制回收时的姿态,确保火箭残骸能够落在设定的区域。现在火箭的下降速度还不是太快,栅格舵起到的作用还不是太明显。等到火箭的下降速度提上来之后,流过栅格舵的气流速度就会快速提升,到时候栅格舵只需要调整一个很小的角度,就会对一级火箭的飞行方向,产生较大的影响。”
随着杜青青的解说,直播画面一个变换,从星箭组合体的飞行演示动画,切换为一级火箭侧壁摄像机拍摄的画面,在画面中,可以清晰的看清伸展开的栅格舵,还能听到呼呼的风声。一段时间后,直播画面又一分为二,左侧依旧显示一级火箭侧壁摄像机拍摄的画面,右侧显示的是一级火箭尾部摄像头,捕捉到的画面。在右侧画面中,原本缩小为一个小点的蒙省草原在快速放大,直到铺满整个画面,而后正在建设中的瑞达航天城,开始出现在画面中,并且同样在不断放大。与此同时,直播画面右上角标注的火箭一级的高度,在快速降低,速度也在不断提升。
“在格栅舵的调节下,朱雀火箭一级,基本上是沿着发射路线原路返回。在直播画面中,你可以明显的看到我国的轮廓正在快速变大,然后是蒙省草原,最后瑞达航天城也出现在了画面中。经过格栅舵的调整,一级火箭的飞行姿态已经接近于垂直地面的状态。从直播画面右上角的实时参数来看,此时一级火箭的降落速度已经非常快了。为了方便回收,肯定要把一级火箭的降落速度降下来,这就需要发动机进行第三次点火。此时一级火箭装载的燃料已经消耗了九成以上,火箭整体重量大大降低,也就不用五台发动机同时工作,只需要中间一个发动机点火,工作20秒左右的时间,就足以将一级火箭的下降速度,控制在许可范围之内。”
杜青青的话音刚落,飞控大厅内,就响起了一个新的指令信息。
“火箭一级第三次点火”
随着这个指令的下达,直播画面上位于一级火箭尾部正中的发动机喷口,喷出一片白色气雾,而后火花闪烁,气雾瞬间转化为蓝色火焰,延伸出十几米长,美丽的马赫环,清晰可见。蓝黑色的尾喷口,也快速火红起来。此次发动机点火的作用非常的明显,直播画面直接一个顿挫,瑞达航天城的扩大速度,明显降低了很多。从直播画面右上角的飞行参数不难看出,火箭一级的下降速度正在快速减少。直到20秒钟之后,发动机重新关机,火箭一级继续受控下降。
“火箭一级第四次点火,支撑腿打开,准备降落。”
火箭一级再次下降了一分多钟之后,进行了最后一次点火。此时一级火箭距离地面已经很近了,以至于安置在火箭回收场附近的高清摄像机和四轴无人机,已经成功捕捉到了一级火箭的身影,直播画面也切换到了地面摄像机拍摄到的信号。在画面中,可以清晰的看到,下落中的一级火箭尾部喷出一股蓝色火焰,然后一级火箭的下降速度肉眼可见的慢了下来,甚至到了悬停的程度。与此同时一级火箭尾部的液压支架系统自动弹开,一级火箭的飞行姿态和空间位置,也在不断调整,径直对准了火箭回收场左侧的红色十字加号的中心位置,垂直降落了下来。
“看,一级火箭进行了第四次点火,这也是火箭回收过程中最后一次点火了。和第三次点火一样,此次点火,依旧只有中间一个发动机在工作,不过推力开的明显大了很多,缓降作用非常的明显。大家注意看,火箭尾部的四个液压支撑脚已经打开,经过一段时间的调整,火箭的降落位置,已经对准了左侧的十字加号。一级火箭的高度正在缓慢降低,越来越接近地面了。不要离开,不要眨眼,接下来,就是见证奇迹的时刻,人类第一次火箭回收,马上到来。下降,下降,到达地面……不好,火箭箭体出现了倾斜,此次回收难道就此失败了吗……还好还好,关键时刻,支撑腿强大的液压机构起到了作用,一级火箭被重新稳定下来。至此一级火箭回收完美成功,让我们尽情欢呼吧,乌拉——”
在发射现场上百人和直播间内几千万网友的共同见证之下,朱雀火箭一级成功降落地面,一个小幅度的摇摆之后,就站稳了脚跟,而后发动机熄灭,一级火箭回收完美成功。火箭飞控大厅内的众人,还有躲在地下掩体内的工作人员,全部站了起来,彼此拥抱,鼓掌欢呼不止。直播间内,也飘起了海量的弹幕和免费礼物,密密麻麻,遮天蔽日。
“不是说火箭回收是世界级难题吗,怎么如此轻易就成功了?”
“恭喜乔总,恭喜瑞达航天,你们的创举,一定会永载航天史册!”
“轻易,这可一点都不容易,其中涉及到的专业航天知识和火箭控制理论,可以发几十篇SCI论文了。”
“瑞达航天这算是成功完成了一级火箭的回收,拿到了一个世界第一吧!”
“一级火箭回收成功了,二级火箭回收还会远吗。”
“其实只要完成了一级火箭回收,就能节省火箭发射的一大半成本。二级火箭回收即使失败,也无伤大雅。”
“瑞达航天的技术太牛了,竟然能够控制一级火箭,一分不差的降落到火箭回收场的十字中心上。这技术如果使用在导弹上,那还不指哪打哪。”
“北河人民发来贺电,乔总,大家都是老乡,恭喜恭喜!”
“蒙省人民发来贺电,我大蒙省的地面上,再次创造了一个航天奇迹!”
……
火箭飞控中心内,乔瑞达和一众员工欢庆了一段时间,就重新回到了各自的工位上,继续后面的工作。如今距离火箭发射已经过去了十分钟,也到了星箭分离的时候。直播画面也在此时切换到了卫星视角,星箭组合体遨游在地球的边缘,画面中一半是宇宙星空,一半是散发着生命光晕的蓝色星球,画面唯美而浪漫。
“二级火箭熄火,星箭分离。”
新指令下达,已经重新点火并工作了一段时间的二级火箭,再次关闭了发动机。接着直播画面出现了一些震动,在小型电机的转动下,二级火箭和卫星之间的闭锁机构自动解开,一直处在折叠状态的机械臂开始发力,将卫星推离二级火箭。卫星和二级火箭很快分开,在直播画面中,二级火箭在快速远离,直到彻底消失不见。
“辅助发动机点火,调整飞行姿态,主发动机三次点火助推,重入大气层。”
又一个新指令出现在飞控中心,直播画面再次切换到了演示动画,只见二级火箭侧面的一个辅助发动机点火之后,产生一个侧向推力,直接推动二级火箭来了一个180度大掉头。然后主发动机再次点火,给二级火箭进行制动,速度降到零之后,又开始加速,沿着远来的飞行路线,重新返回。当然这只是简化过的演示动画,为的是让网友们看明白二级火箭回收的大体过程,实际飞行控制流程,肯定比这个复杂很多。
接下来,二级火箭的飞行过程,有点像是载人飞船的回收过程,一样需要调整飞行姿态,一样需要重入大气层,一样需要经历黑障。唯一不同的是,闯出黑障之后,二级火箭没有打开降落伞,而是多次启动主发动机,进行反冲减速。
在这个过程中,杜青青的解说也一直在持续,一些没有多少航天常识的网友,也能通过解说,明白火箭二级的整个回收过程。
“……二级火箭调整到位,以一种倾斜的状态,重入大气层。这种状态,可以有效降低火箭尾部发动机的烧蚀情况。现在二级火箭重入大气层已经成功,现在火箭的下降速度是非常快的,从右下角的直播画面中,也能看的出来,箭体尾部和侧面,与空气摩擦中,正在快速升温发红,甚至出现了火焰。现在进入到了黑障状态,直播信号已经中断,咱们只能通过演示动画,了解现在二级火箭的飞行状态了。
”
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