“翻跟头”“倒立”“旋转” 火箭与卫星分离姿势有讲究

发布时间 : 2020-11-26     来源 : 中国运载火箭技术研究院新闻中心
    火箭送卫星进入太空后,只剩下火箭末级与卫星相连,在卫星和火箭分离前,火箭末级摆出什么样的姿态很重要,直接关系卫星能否正常运行,因此,火箭与卫星分离姿势很有讲究。
    中国运载火箭技术研究院北京航天自动控制研究所火箭设计师张舒介绍,火箭调整分离姿态的目的是使卫星在独立工作前处于一个较好的初始姿态:让卫星的太阳能帆板以最佳姿态打开,接收太阳光照,保证电池迅速激活;让卫星的天线对着地球或天空某角度,第一时间连接天基、地基等通讯系统,明确自己的初始位置;让卫星朝着轨道飞行,确保迅速进入初始轨道等,这也是卫星能否正常运行的关键一步。
    所以,火箭末级朝哪个方向转,偏转多少度等,都是为了给卫星接下来的“旅途”铺路。
    根据卫星的方位和轨道状态,有些火箭末级在分离后的第一时间,需要“翻”个“跟头”,利用体内仅剩的一点燃料、气体等,给自己一个反向作用力,朝着与卫星相反的方向飞去,最大程度降低与卫星相撞的风险。
    方位和角度不同,姿势也不同。有些火箭末级在与卫星分离前会把自己的姿态调整成“倒立”状,再将卫星弹射进预定轨道。北斗星座的大部分卫星都采用这种分离方案。
    在早期的火箭发射时,为了让卫星更好的工作,火箭末级还会带着卫星旋转起来,给卫星一定的旋转速度,让它的天线找准位置。
    说起来容易,但火箭做起来其实很难:火箭飞行到最后阶段,末级一般只有百余牛的推力,但此时卫星加上火箭末级的重量却不容小觑:以长征五号运载火箭为例,火箭末级的重量是7吨左右、有效载荷的重量是12吨左右,总计19吨的“庞然大物”用百余牛推力调姿,就需要火箭设计师们精准计算每个环节所需推进剂量,确保火箭没有丝毫多余动作,“短平快”的找准最后的姿态,释放卫星。
    所以,每一次航天发射任务中火箭的精准入轨都包含着设计师们大量的心血,成功来之不易。
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