为保证垂直起飞,火箭发射时到底有多少讲究?专家:喷口也有文章

在火箭做好一切准备工作,就等着发射升空的时候,整个细长的箭体是完全没有依靠物的,在这时候,如果火箭自己歪了,可不会凭空变出一只手来把它又给推回去,所以为了保证起飞的时候方向始终朝上,火箭自己在设计的时候就得把功夫给做足。一般来讲,先考虑怎样不会失去平衡,再考虑万一有失去平衡的情况,怎样靠自己来恢复平衡的状态。

怎样不失去平衡,这个很好理解,在无风的环境下,只需要推力的合力始终保持在火箭的中心轴线上,火箭自然就是稳稳地往上升不会有偏差。一般来讲,只需要保证火箭的各个发动机都是依着中心对称的样式布局,就可以从设计上保证推力始终平衡。在航天飞机的发射那里,因为不可能在反方向也放一个航天飞机上来配平,平衡的设计就要麻烦一点,但也遵循推力的合力必须过系统质心的这个条件。

当然,在实际情况下,火箭是不可能始终保持理想的竖直状态的,毕竟环境大气不可能完全地静止,火箭各发动机的推力也是时刻有着细微的波动,为了实时地纠正些偏差,火箭的喷口实际上是可以做一些方向上的微调的:和许多人想象中固定死了的样式不同,火箭的喷口其实非常地灵活,可以自如地调整方向,在火箭飞行方向开始偏离或者有偏离趋势的时候,把箭体给扳回来。在一些火箭上还设置有尾翼这样的空气控制舵面,不过这个手段只有在火箭升空后速度达到一定程度之后才会起作用。

当然,即使有着这些纠偏的方法,火箭能够自行调整的偏差也始终还是有限的,这就是为什么火箭发射的时候,对风速等气象条件都有着很严格的限制。

图片来自网络

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