无论看过多少次现场,安悟离还是会在火箭发射时热泪盈眶。
随着总指挥一声令下,负责按下点火按钮的金手指执行指令,星驰3号的发动机点燃了。
大屏上,火箭尾端瞬间喷出火焰,在茫茫灰白的熹微晨光中炸出一抹橙色。同一刻,刚刚更换完阀门的六组水塔喷出巨量水柱,在火箭发动机燃烧的高温下即刻蒸腾,翻滚着目送星驰3号腾云驾雾,一冲飞天。
随之一同而来的是发动机的巨大轰鸣。海啸般滔天巨浪的音浪以火箭为原点向外扩散开来。与其说是人们听到了轰鸣,不如说是音浪狠狠砸向人们。
这声音如全世界的猛兽一同嚎叫,又像从古至今所有的雷声聚在一起震响。即使通过摄像机转播造成了大量声音损失,发射大厅内的人们仍然感到心脏被声波猛烈击打,仿佛要跳出胸腔。
6秒后,整体推力建立,火箭离开地面。
刚开始上升速度缓慢,但很快就开始加速。
随着加速,火箭尾部发动机燃烧的火焰完整呈现在画面中。橙黄色、剑鱼般流畅的尾焰熊熊燃烧,像一颗人造的太阳升上天空,将原本灰白的晨曦都衬成了黑夜。
这时,在发动机轰鸣之上,又出现了新的声音。那是火箭劈开空气一路向上的声音,是空气被连续炸开的声音。仿佛新年时放的十万响鞭炮。
没有人能亲眼见证火箭升空而不被震撼。
安悟离快速用手背蹭过眼角,注意力回到大屏上的实时监测数据。
“火箭进行调向。”
“燃烧室压力正常。”
“火箭升空30秒。”
“电子设备电力遥测正常。”
“火箭升空60秒。”
“达到最大动压。”
安悟离之前在无意识的憋气,此刻终于肌肉放松,呼出一口气。最大动压这一关通过了。
最大动压,Max Q,火箭达到最大动态压力的点,是火箭发射过程中第一个也是最具结构重要性的时刻。
火箭承受的动态压力,取决于空气密度和火箭速度。随着火箭不断升空,其速度越来越快,但空气密度越来越低。在大气层较低的高度内,速度增加要快于空气密度降低,因此会逐渐达到一个最高值。经过最高值之后,空气密度降低将快于火箭速度增加,因此动态压力从此开始减小。
最大动压一般在火箭到达10-14公里高度时达到。这里是火箭结构在轴向面临的最严酷工况。一旦通过该点,后面一子级的飞行就不会有太大困难。
这也就是为什么可复用火箭公司都要进行10公里高度测试。因为这里接近最大动压,可以最大程度测试火箭系统的抗压能力。
短暂的呼吸后,安悟离立刻又开始为接下来的里程碑开始紧张:一级火箭发动机关闭、一二级分离、二级发动机点火,三步环环相扣。
他突然感到有人拍自己。扭头,原来是宇飞在轻拍他的肩膀:“还有一分多钟,别忘了呼吸。”
庄永虽然是各大发射基地的常客,却也没有过跟核心团队坐在一起见证发射的经历。他不知何时出现在两人身后,问了一句:“一分多钟?”
宇飞还未开口,安悟离直接为他解答:“最大动压之后,火箭还会再继续飞行一分多钟,达到70公里左右的高度。在这里大气已经变的稀薄,不再需要一级火箭的强劲推力。而且,巨大沉重的一级火箭到了这里反而是个累赘。所以一般在这里完成一二级火箭分离,一级回到地面,轻巧的二级火箭则接力进行后面的飞行任务。”
庄永点头。
可能是因为刚才自己帮助了水塔组撤离,安悟离对他的态度明显友善。
这是他对庄永说过的最长一段话,还是一段纯解释。
一分钟很快过去,安悟离再次忘记呼吸。
遥感镜头里的星驰3号已经飞出大气层,从发射时的庞然大物,到现在就算镜头拉到最大变焦,也只能看到一支尾部喷火的羽箭斜向上飞驰。
“检查分离准备。”指令发出。
“一级发动机准备完毕。”
“推开装置检查完毕。”
“二级发动机准备完毕。”
又一条指令发出:“进入分离程序。”
很快有人报告:“一级发动机确认关闭。”
过了一关。
“一二级连接解锁启动分离。”
“弹簧弹开,确认二级推开。”
又过了一关!
“二级发动机点火成功。”
Yes!安悟离挥舞着拳头低声叫好。庄永也被他的兴奋感染,轻拍他的后背。
飞宇将这一切收入眼中:“先别急着庆祝。我们真正的表演还没开始呢。”
星驰3号最大的突破,就是能同时实现一级和二级火箭的回收。这在理论上并非不可能,但却很难实现。
时间倒退10年,甚至一级火箭回收都被认为是痴人说梦、外行人瞎指挥。但人类科技的进步,不正是一次次先有痴人说梦,后有倔强之人将之变为现实吗?
在一二级分离之后,二级火箭继续向上空飞去,不断调整角度,在合适的高度变为绕轨道飞行。而与之分开的一级火箭,将率先接受回收挑战。
当前主流的火箭回收方式,靠的是一个看似不起眼的小东西:栅格舵。
顾名思义,这是一种栅格形态、像船舵一样起到控制行进方向的装置。所谓栅格,就是横竖交叉的网状蜂窝格,像自行车的脚踏板、长方形的下水道井盖、又像加厚的苍蝇拍。当然,它比苍蝇拍要大太多。
根据火箭自身尺寸重量等不同,栅格舵的舵面大小、厚度、栅格数量都有区别。但基本大小在四平米到十平米之间。
星驰3号也配备了四个栅格舵,但并不是常见的金属灰或白色。在火箭自带摄像头的画面中,栅格舵随着光与热的变化流出漂亮到甚至有些骚气的紫色光芒。
像蝴蝶的翅膀。
庄永不禁感叹:“太漂亮了。宇总和安总不光技术好,审美也好。”
这次的赞美没有让安悟离不适,他甚至还愿意解释:“这是宇总的要求,栅格舵必须配合尾翼都是紫色。我们用物理气相沉积在栅格舵表面沉积了一层氮化钛的纳米薄膜作为结构色。这样就可以通过干涉效应产生紫色。”
宇飞接话,同时把手放到安悟离肩上:“之前还跟我吵架说不能为一个没有意义的颜色浪费时间资源。现在怎么这么骄傲?我说你能做到,你果然能做到吧。”
安悟离冷静的推开他的手:“不是我,是材料团队的功劳。宇总被忘了给他们单独发奖金。”
宇飞笑道:“不敢忘。但还是请安总回公司后提醒我一下。”
一二级分离后,一级火箭基于惯性继续上升,但与二级的距离正逐渐拉开。
大屏幕上,遥感相机拍到的全景中,二级火箭发动机燃烧喷出的尾焰在漆黑的大气层外发出冷白色光芒,而与二级渐行渐远的一级火箭,则在片刻后重新点燃发动机,开始调整飞行角度,正式踏上返航的旅程。
大屏上同时显示4个镜头,分别是追踪一级火箭的遥感全景、追踪二级火箭的遥感全景、一级火箭自带镜头和二级火箭自带镜头。
时间一分一秒过去,人们都在专注看着大屏上的实时画面与显示各级火箭速度、高度、推进剂的数字指示。
陈晖持续发出指令:“降落台检查。”
成员回答:“降落台检查完毕,可以接收火箭降落。”
陈晖继续:“一级火箭,开始降落。”
此时一级火箭已经通过发动机和栅格舵的调整,来到了基地正上方60公里的上空。大屏上可以看到一级火箭正在快速下落,发动机已经关闭,但火箭仿佛仍被火焰包围,在漆黑一片的高空像深海中发光的紫色水母。
“屏幕上显示一级火箭的发动机已经关闭,那现在喷出来像火焰一样的是什么?”庄永问。
安悟离认真回答:“这是在持续喷出冷气帮助降温,确保火箭不会在快速下降时过热而产生危险。高速飞行下冷气看上去也像火焰。”
很快,一级火箭自带的镜头闯入一片白雾。紧接着遥感全景就显示火箭自上而下穿出云层,已经来到了基地上空!
云层下方的天空已经泛白,天光大亮。一级火箭就像一支课堂上老师扔出的粉笔,毫不犹豫的倾斜着落下来,眼看就要砸到地面!
“一级火箭着陆点火启动。”伴随着响亮的通报,火箭尾部再一次向下喷射出大量火焰,火焰几乎与火箭一样长。
在火焰的对冲下,火箭速度即刻变缓,像是带着降落伞的□□慢悠悠的摇晃着下落。
地面上,降落台早已等候多时。降落台地面中央涂有H字样,做为降落的靶点。火箭不断调整位置,待正式对准H字样时,火箭已经接近地面。降落台上提前喷洒出大量的水,此刻也被火焰烤成蒸汽。
在又一次腾云驾雾的仙境中,在初生的太阳注目下,火箭起落架稳稳着地,一级火箭成功着陆!此时距点火还不到7分钟!
发射大厅沸腾了。所有人都在振臂高呼,宇飞更是一把搂住前排的安悟离,疯狂的拍他的肩膀。安悟离虽略显不适,却也难得表情外露,忘情呼喊。
庄永也被感染,但他只是微笑着看着大家。
眼前的宇飞和安悟离有些刺眼。
他多希望自己此刻见证成功的,不是安悟离的火箭,而是那个人的火箭。
会看到的,他再次对自己说。
到那时,自己也要不顾外人的目光,勇敢的抱住他。
然后再也不松手。
短暂的澎湃过后,发射大厅逐渐恢复冷静。人们的注意力都集中到了最后的重头戏:二级火箭入轨和回收。
就算是全球回收技术最领先的北美,在二级火箭的回收上也尚未完全通关,这是火箭这一游戏中最难的关卡。
这是因为二级火箭从数百公里的轨道高度重返地面时,会不可避免的在大气层遭遇大气烧蚀。
大气烧蚀是由超高速飞行中火箭与空气摩擦产生的超高热量造成的,无处可逃。所以必须为二级火箭周身极其裸露在外的发动机加装放热装置。此外还需为二级火箭加装如降落伞或栅格舵等回收装置。这些都会严重增加二级火箭的重量,损耗运力,并不经济。而火箭回收本身就是为了降低成本,寻求更经济的发射方案。
所以二级火箭的回收难关,与其说是科学技术难题,不如说是经济难题。
二级火箭在入轨之后,首先会关掉发动机,沿轨道绕地飞行。在真实的航天任务中,火箭往往会在此阶段进行卫星部署或空间站部署,也就是将其负载的设备分离并推入轨道,使其从此开始沿轨道绕地球飞行。
恒宇航天这次是火箭发射试验,并没有载荷。所以其规划是成功入轨后绕地飞行,之后开始回收步骤。
看到刚才负责发射台和降落台的工作组已经开始离开操控台,走到一起专注的看着大屏幕,庄永有些困惑:“不是还要回收二级火箭吗?降落台的人已经下班了?”
“那是因为二级火箭不会降落在基地。”
“不降落基地?那降落在哪里?”
宇飞终于拨出一只眼睛看向庄永,像一只骄傲的公鸡:“降落在我家的船上。”
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