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 天高任鸟飞:航空航天卷
1.5.2.3 火箭发射程序

火箭发射程序

运载火箭的发射,包括起飞、加速、入轨、箭器分离等。如果发射的是回收式航天器,最后还有回收程序。

(1)起飞:火箭经过事先组装、测试以及某些试验(如风洞试验,该试验一般用模型)后,使用运输系统(火车或汽车、拖车)运往发射场,竖立在发射架上,然后进行发射前的准备工作,如航天器的安装、所有管线的连接等。如果是液体推进剂火箭,还要加注推进剂,填充压缩空气和安装爆炸螺栓等火工品(航天器安装要先于火工品安装,以保障安全)。然后进行全箭检查、火箭垂直度调整和方向粗瞄准;最后再进行方向精瞄准和临射检查;向火箭推进剂贮箱充气增压。启动发动机,火箭起飞,沿预定轨道飞行。当然,点火起飞是由电子计算机倒计时和一系列控制指令实现的。

(2)加速和飞行:火箭起飞后,沿预定发射轨道飞行,发射轨道包括垂直起飞段、程序转弯段和入轨段。随着各级火箭的不断点火加速,火箭的速度逐步加快,每级火箭能获得约4千米/秒的速度。

(3)入轨:各种运载火箭在前两段的工作程序基本相同,而在入轨阶段则有些差异,有直接入轨的,有滑行入轨的,有过渡转移入轨的。

①直接入轨:适于低轨道航天器,如地球资源探测卫星、侦察卫星和载人航天飞船等。在这种入轨方式下,火箭是连续工作。当最后一级火箭发动机关机时,航天器便进入预定轨道,箭体与航天器分离(整流罩先行分开)。在此前,各级火箭顺次点火,完成工作的那一级火箭便被及时抛掉。

②滑行入轨:适于发射中、高轨道的航天器,如太阳同步气象卫星、导航卫星等。滑行入轨分主动段(发动机点火工作段)、滑行段(发动机关机靠惯性飞行段)、加速段(发动机再次点火,适于液体推进剂火箭,固体火箭无法再次点火)飞行。

③过渡转移入轨:适用于发射地球同步轨道航天器,如地球同步轨道通信卫星、气象卫星等,这种入轨方式十分复杂。第一、二级火箭连续工作,接着第三级火箭第一次点火,使卫星与第三级火箭同时进入小椭圆轨道(停泊轨道)绕地球飞行。当与赤道平面相交时,第三级火箭第二次点火工作,于是将卫星送入36000千米高的赤道上空,近地点为400千米的大椭圆轨道,称之为过渡轨道。当达到预定轨道后,箭星分离。至此,运载火箭完成了发射任务。

至于在轨道上的卫星的姿态调整、轨道参数测量及轨道微调,则是地面测控站的任务了。而星际探测器或无人飞船、载人飞船的太空飞行、登陆外星等,则要受在地面宇航测控中心的监视和控制。