火箭的速度 数说|飞出中国火箭最快速度 “胖五”为了“奔火”有多拼

7月23日,由中国航天科技集团一院抓总研制的长征五号遥四运载火箭,成功将我国首个火星探测器送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。
从火箭起飞到探测器入轨,“胖五”的飞行过程约有2167秒。可别小看这半个来钟头,为了确保完成任务,“胖五”可是做了精心的准备。为了“奔火”它到底有多拼?下面这组数字告诉你。从火箭起飞到探测器轨道,“胖五”号的飞行过程耗时约2167秒。不要低估过去的半个小时。为了保证任务的完成,“胖五”做了精心的准备。为火而战有多难?以下数字告诉你。
拍摄:傅亦菲
每秒11.2千米,飞出中国火箭最快速度
根据发射任务的要求,“胖五”需要抬起火星探测器并加速到每秒11.2公里以上的速度,将探测器直接送入地火转移轨道,开始火星之旅。
这一速度被称为第二宇宙速度,也被称为“逃逸速度”。航天器只有达到该速度,才能完全摆脱地球引力,飞向太阳系内的其他行星。
此前在发射月球探测器时,长征三号乙运载火箭曾经飞出每秒10千米以上的速度。此次“胖五”发射天问一号探测器,在国内首次达到并超过第二宇宙速度,飞出了中国运载火箭的最快速度。此前,在发射月球探测器时,长征三号乙以每秒10多公里的速度飞行。“胖五”发射田文一号探测器,在国内首次达到并超越第二宇宙速度,飞出中国运载火箭最快速度。

共设计42条发射轨道
对于普通的发射任务,一个发射窗口只需要一个火箭发射轨道。这次任务不一样。
如果把发射比作打靶,发射天问一号探测器就是在打移动靶,因为地球和火星的相对位置在不断变化,只有不断调整发射轨道,才能让探测器入轨更精确,在奔火过程中节约燃料。
为此,第一研究院的研究团队以精细化的“窄窗多轨”方式设计了“胖五”的赛道。
据测算,本次发射任务有连续14天的窗口期,每天的发射窗口宽度为30分钟。研制人员将30分钟的发射窗口细分成3个宽度为10分钟的发射窗口,分别设计发射轨道,将轨道偏差控制在极小范围内。任务中,通过软件还可以实现发射轨道的自动切换选择。
一次发射设计如此多的发射轨道,这在中国航天史上绝无仅有。一次发射设计了这么多发射轨道,这在中国航天史上是绝无仅有的。


2000多秒经历多个重要飞行时序
在“胖五”飞行的2000多秒中,它需要经历几个重要的飞行序列。
“胖五”捆绑了4个助推器,主要用于在起飞阶段及一级飞行前期提供推力。起飞后约3分钟,助推器与火箭分离。
飞行约6分钟后,整流罩分离。整流罩主要用于保护探测器在火箭上升过程中免受空气动力、空气动力加热和声振动等有害环境影响。整流罩分离时,火箭基本已经飞出大气层,进入太空。
飞行约8分钟后,火箭一二级分离,二级发动机第一次点火,继续加速。二级发动机第一次加速过程大约持续3.5分钟,之后二级发动机第一次关机,进入大约16分钟的滑行阶段。长时间滑行技术,已经在长征五号遥三火箭发射中进行了验证。
之后,火箭二次发动机第二次点火,完成了最后的“冲刺”,历时约7.5分钟。二次发动机二次关机后,“胖五”需要完成速度修正和姿态调整过程,最终将探测器送入地火转移轨道。
数字太多,不细说了……
一院研制团队在产品制造、产品验收、火箭总装及测试等全过程中采取了20大项质量控制措施,包括关键项目、关键工序工艺质量控制,产品可靠性评估,发射场工作流程精细化再造,产品试验充分性分析等,以确保火箭产品过程受控、质量可靠。在产品制造、产品验收、火箭总装和试验全过程中,一院研究团队采取了20项质量控制措施,包括重点项目和关键工艺过程质量控制、产品可靠性评估、发射场工作流程精细化再设计、产品试验充分性分析等。,确保火箭产品的过程控制和可靠质量。

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