□大象公會
每次在電視里看到火箭發(fā)射,都是牽動著每一個人的心。那么,火箭發(fā)射的時候為什么要倒計時呢?這并非科學家的發(fā)明,而是源自科幻電影的創(chuàng)舉。
但真實的火箭發(fā)射也使用倒計時,并不是單純向電影致敬,而是具有其實用意義。
火箭發(fā)射時使用倒計時,真正的作用在于確認火箭發(fā)射的時間零點。如果把從火箭上發(fā)射架到任務完成的整個任務過程,以時間軸為數軸的話,那么發(fā)射的時刻就可以作為數軸的零點,或被命名為T0。T0時刻對于軌道計算十分重要,當火箭發(fā)射時,T0時刻就會自動傳輸到所有的測控站。
而在火箭發(fā)射前的任務規(guī)劃中,在發(fā)射窗口(任務最佳發(fā)射時間)內確認T0,并確定發(fā)射前(用 T-××時間表示)發(fā)射后(用T+××時間表示)的程序設置,是整個規(guī)劃的重中之重。
在規(guī)劃完成后,負責火箭發(fā)射的所有部門就從T0倒推各項工序和部件的完結時間,并按各部門各自的歸結時間繼續(xù)前推。隨后,火箭發(fā)射的各個部門在完成其任務時從數月、數周、數天開始不斷歸結,到發(fā)射前的數小時、一小時、半小時、一刻鐘、五分鐘、一分鐘……直至指令員宣讀T0之前的最后10個數,將全體工作人員的任務歸結以最極端、最為具象的方式表現出來——這,才是火箭發(fā)射倒計時的最完整體現。
各國在火箭發(fā)射倒計時的具體設置上也是有差別的。比如,中國的火箭倒計時是點火倒計時——以火箭點火時刻作為T0;而美國的火箭都是采用起飛倒計時——以火箭起飛時刻作為T0。
造成這種差別的原因是,中國并未采用在美國普遍使用的牽制釋放裝置,火箭起飛與否全憑發(fā)動機的推力;而各個發(fā)動機的動作也不完全同步,作為結果的火箭起飛其時間無法人工控制,所以只能倒計時點火,然后測量起飛時間。
與之相對的,采用牽制釋放裝置的美國火箭起飛前被“鎖”在發(fā)射臺上,在起飛前的幾秒點火,牽制釋放裝置會在火箭達到額定推力時解鎖放飛火箭,火箭起飛的時間即為T0。由于牽制釋放裝置允許各個發(fā)動機在火箭靜止狀態(tài)下工作一小段時間,它可以消除不同發(fā)動機間推力不同步的影響,從而更精確地控制時間。
(摘自《一本有趣又有料的科學書》,中國畫報出版社)