點火是火箭升空的第一步,那么火箭到底是怎么點火的呢?
不同的火箭有著不同的點火方式,有的火箭竟然真是用火把點燃的。喜歡看航天發(fā)射的人一定對長征2號火箭和長征3號火箭發(fā)射時產生的橘紅色火焰印象深刻,而能夠發(fā)出如此壯美火焰的點火方式被稱為“毒發(fā)”。其實嚴格意義上來講,長征2號和3號是不用點火的,因為它們使用的是一種被稱為“自燃推進劑”的燃料組合。這種燃料組合由兩類物質構成,一類是四氧化二氮,另一類是肼類物質。
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當液態(tài)的肼類物質與液態(tài)的四氧化二氮混合之后,會產生劇烈的化學反應,釋放熱量,進而燃燒。
也就是說這種點火方式其實并沒有真的“點火”,只是將隔絕兩種物質的閥門打開,它們混合之后就會產生猛烈的火焰,所以我們會看到長征2號和3號火箭在桉下點火按鈕后,直接就點燃了,中間并沒有出現(xiàn)半點點火時會產生的火花。至于這種點火方式為什么被叫作“毒發(fā)”,有一些化學常識的人應該很容易理解,因為肼類物質和四氧化二氮都是有毒的。
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接下來就是比較主流的液氧煤油火箭了,這種火箭的點火具有一定難度。
因為液氧是一種超低溫物質,當它與煤油相遇后,會導致煤油冷卻凝固,而凝固后的煤油和液氧的混合物對撞擊是非常敏感的,也就是說在加壓環(huán)境下稍有不慎,就不是點火燃燒,而是直接爆炸了。對此,美國的液氧煤油火箭是這么解決的,他們會在發(fā)動機的管路里預先安裝一個玻璃小管,里面裝有三乙基鋁、二乙基鋅、三乙基硼等金屬有機化合物,當玻璃管打碎之后,這些化合物暴露在空氣中會發(fā)生自燃,再配合上液氧,就能夠安全完成點火。
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這個點火裝置聽起來是挺簡單的,但設計上還是有一定復雜度,有沒有更簡單的方法呢?
還真有,就是直接用火把來給火箭點火。這可不是什么古老的火箭點火方式,時至今日聯(lián)盟號火箭依舊在使用。聯(lián)盟號火箭的噴口可謂是十分繁多,中間的RD-108發(fā)動機裝有4個主噴口和4個小噴口,而其周圍有4個助推器,每個助推器上都有4個主噴口和2個小噴口,這樣加起來一共就是32個噴口了。
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要讓32個噴口準確無誤地同時完成點火,這無疑又增加了自動點火的技術難度,而采用原始的火把點火方式則能夠最完美地解決點火問題,而且還十分經濟。
在火箭發(fā)射之前,工作人員會手動將20根T型大木棍插進20個主噴口里,再將12根T型小木棍插進12個小噴口里,在每一個棍子的頂端都有一個高溫裝藥,每個高溫裝藥連接著一個黃銅線。當木棍被點燃之后,會燒斷下面的黃銅線,從而斷開黃銅線與另一端電路的連接,于是發(fā)射控制臺上便會亮起一盞信號燈,表示一個火把已經被點燃。
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當32個火把都被點燃后,控制臺那邊就會亮起32盞信號燈。
此時因為噴口里面已經有熊熊燃燒的火把了,只要將推進劑的閥門打開,所有的噴口就會同時被點燃,可謂用最簡單的方法實現(xiàn)了最高效的同步。你可不要覺得這種點火方式太過簡陋,它其實還有著其它點火方式所不能比擬的優(yōu)勢,就是在火把點燃后,仍然可以臨時終止發(fā)射,這是其它點火方式無法做到的。而這種點火方式之所以會被公布出來,也恰恰是因為2016年3月12日的一次臨時終止發(fā)射所導致的。
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