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神舟十四号成功发射!聊聊背后的气象奥秘!

常驻编辑 科普中国 2022-06-07 神舟   西昌   酒泉   气象   发射场   运载火箭   雷电   奥秘   火箭   温度   天气

北京时间2022年6月5日10时44分J38拜客生活常识网

搭载神舟十四号载人飞船的J38拜客生活常识网

长征二号F遥十四运载火箭J38拜客生活常识网

在酒泉卫星发射中心点火发射J38拜客生活常识网

神舟十四号载人飞船与火箭成功分离J38拜客生活常识网

进入预定轨道J38拜客生活常识网

发射取得圆满成功J38拜客生活常识网

神舟十四号载人飞船发射取得圆满成功 图/新华社J38拜客生活常识网

这是我国载人航天工程立项实施J38拜客生活常识网

以来的第23次飞行任务J38拜客生活常识网

也是空间站阶段的第3次载人飞行任务J38拜客生活常识网

那么,有哪些气象因素J38拜客生活常识网

会影响飞船上天呢?J38拜客生活常识网

一般来说J38拜客生活常识网

航天器的发射需要的气象指标J38拜客生活常识网

包括温度适宜J38拜客生活常识网

风速合适J38拜客生活常识网

地面到高空不能有强的风切变J38拜客生活常识网

不能有雷电J38拜客生活常识网

强降水等强对流天气等J38拜客生活常识网

1 天气对火箭发射影响有多重要?J38拜客生活常识网

火箭怕风?J38拜客生活常识网

对于一艘巨大的飞船来说,刮点风真的会对它产生影响吗?J38拜客生活常识网

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。J38拜客生活常识网

首飞成功!长征五号B运载火箭升空瞬间超燃 图/央视新闻J38拜客生活常识网

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。J38拜客生活常识网

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。J38拜客生活常识网

火箭怕雷击?J38拜客生活常识网

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J38拜客生活常识网

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。J38拜客生活常识网

湿度、温度等影响几何?J38拜客生活常识网

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。J38拜客生活常识网

天和核心舱全貌 图/航天科技集团J38拜客生活常识网

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。J38拜客生活常识网

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。J38拜客生活常识网

2 发射基地选址与气象因素有关?J38拜客生活常识网

以酒泉卫星发射中心和西昌卫星发射中心为例J38拜客生活常识网

酒泉卫星发射中心:降水少J38拜客生活常识网

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。

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