北京时间2022年6月5日10时44分
搭载神舟十四号载人飞船的
长征二号F遥十四运载火箭
在酒泉卫星发射中心点火发射
神舟十四号载人飞船与火箭成功分离
进入预定轨道
发射取得圆满成功
这是我国载人航天工程立项实施
以来的第23次飞行任务
也是空间站阶段的第3次载人飞行任务
那么,有哪些气象因素
会影响飞船上天呢?
一般来说
航天器的发射需要的气象指标
包括温度适宜
风速合适
地面到高空不能有强的风切变
不能有雷电
强降水等强对流天气等
1 天气对火箭发射影响有多重要?
火箭怕风?
对于一艘巨大的飞船来说,刮点风真的会对它产生影响吗?
以长征五号B运载火箭为例,重量超过837吨,是着实的庞然大物。发射前要先在组装车间完成组合以及竖立的过程,随后需要依靠专用的转场运输车将火箭运送至预定发射工位,2.7公里的路程不算远耗时却高达两个半小时,一路上是又慢又稳,怕的就是震动和突然地横向加速度造成火箭重心的偏移,而来自地面的浅层风就会严重威胁火箭的垂直稳定性,因此,为了保障火箭转运途中的安全,一般规定距离地面100米高度以下的风速不能超过10米每秒。
另外,当火箭安全运达发射塔架之后,风仍然威胁着箭体的安全,通过实验数据,当风速达到6米每秒时,箭体侧向所承受的弯矩力将达到1700公斤每米,而当风速进一步加大到10米每秒时,这种横向弯矩力会陡增到5600公斤每米,如果风力再大甚至会造成火箭因“弯折”而损坏。
所以,火箭到达发射塔架后直到发射当日之前的这段时间里,都会由塔架的金属门神将他“抱在怀里”好好的保护起来。
火箭怕雷击?
火箭的箭体出于强度的要求往往是由金属材质构成的,这样的导体非常容易成为雷电的“攻击”对象,而超高能的攻击往往会带来严重后果,造成火箭和载荷的重要器件损坏,所以,雷电在发射场周围是“禁止访问”的对象,发射场周围10公里半径范围内不能有雷电出现是发射条件的下限。
为了防止有漏网的雷电突然袭击火箭,发射场塔架四周还会配备更高的避雷塔,比如文昌发射场就给发射工位建造了四座高度超过100米的避雷塔,用它们组成的防雷屏障给予火箭和发射塔架安全的发射环境。
湿度、温度等影响几何?
大气湿度,对于处在飞行过程中的火箭而言倒还好,但是发射前的固体燃料火箭,最怕潮湿天气,因为它会降低燃料的燃烧效能,火箭飞起来没劲儿,速度慢了,高度也低了,相同燃料和飞行时间的情况下,距离就短了,也就可能完不成既定任务。
再比如大气压强,它会给火箭飞行额外制造阻力。从微观角度来看,火箭飞行时会透过流体的外形破开空气墙的阻拦,而大气压强较大的时候,火箭要面对更多气体微粒的包裹,与潮湿空气对固体火箭的影响似,大气压也会造成火箭飞行的额外负担。
除此之外,温度对火箭发射的影响也很大,一般要求发射场温度要在40 到-20 之间,这主要是出于对燃料和密封零部件的考虑。温度太高,火箭燃料会加速蒸发流失,温度太低又会造成燃料凝固,密封器件失效造成燃料泄漏,或是重要线缆的松脱,管路堵塞等等异常。
2 发射基地选址与气象因素有关?
以酒泉卫星发射中心和西昌卫星发射中心为例
酒泉卫星发射中心:降水少
酒泉卫星发射中心是测试及发射“长征”系列运载火箭、中低轨道的各种试验卫星、应用卫星、载人飞船和火箭导弹的主要基地。是我国规模最大的卫星发射中心。