科普丨“年夜火箭”为何焚烧后9秒才腾飞 -

2020年11月24日，长征五号遥五运载火箭搭载嫦娥五号探测器在文昌航天发射场成功发射。今年5月，长征五号系列火箭家族的另一位成员——长征五号B运载火箭（以下简称“长五B”）搭载新一代载人飞船试验船首次飞行任务也取得了圆满成功。相信很多观看过“大火箭”发射的人都对起飞前那忐忑的等待印象深刻

“……5、4、3、2、1。点火！”

当“点火”的口令下达后，

火箭尾部喷出烈焰，

但箭体并没有随之立刻起飞，

直到9秒钟以后，

火箭才腾空而起。

长五B点火发射

这9秒尽管看起来短暂，但“大火箭”长五B作为目前我国近地轨道运载能力最大的火箭，相比于其它火箭，起飞前的9秒，就要显得“漫长”些。

这9秒，火箭的四大系统完成上千个动作

“从‘点火’口令下达到大火箭‘起飞’，这中间有几秒的时间，属于正常的发射流程。”中国运载火箭技术研究院总体设计部长征五号B运载火箭设计师王建明说道。

长征五号B运载火箭系统是我国载人航天工程十四大系统之一。在9秒内，火箭最先工作的测量系统、控制系统、动力系统、测发控系统4个分系统完成了上千个步骤。其中，火箭测量系统在点火之前就开始进行箭体内部仪器设备的压力、流量、液位等测量。

长五B厂房组装

之后，发射现场的01指挥发布“点火”口令，测量系统即时记录、回传火箭各系统仪器设备参数信息，同时，火箭的大脑——“控制系统”给动力系统发出“命令”，助推器和芯一级相继点火，发动机在几秒钟之内进入满负荷工作状态。

与此同时，地面测发控系统与“点火”口令也同时启动，它迅速计算好火箭的初始位置参数、准备跟踪。我们在发射直播时常听到的“某某跟踪正常”，就属于地面测发控系统。

长五B转运途中

火箭这4个系统的初始工作，大多是我们无法直接看到的，但也有一些对应的“小动作”是我们可以看到的，如各种地面插头的脱落。地面设施和火箭连接的插头大致可以分为两大类：供气、供液的管路插头和供电的管路插头。前者在火箭进入特定程序时自主脱落，而后者会坚守到火箭起飞的最后一秒，被火箭上升推力“拉断”。

这9秒，建立起足够的推力

长征五号系列火箭质量大，点火到起飞时间最长，还有一个重要原因是“推重比”相对较小，“推重比”为火箭的推力和重力之间的比例，是决定火箭从点火到起飞这段时间长短的关键。点火后，推力越来越大，直到超过火箭的重力，才能把火箭抬起来，推着它飞向太空。

目前在长征火箭家族，长征五号系列火箭质量大、推重比最小，建立足够的推力时间最长，所以需要9秒钟才能把火箭抬起来；而主要用于发射低轨和太阳同步轨道卫星的长征二号丙火箭的推重比最大，从点火口令下达到起飞的时间只要两三秒。因此相比之下，观看长征二号丙火箭发射的人可以少紧张一会儿，就能看到火箭起飞了。

来源/中国运载火箭技术研究院官方微信公众号

编辑/李晨

中国载人航天ID：zairenhangtian

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