俄罗斯火箭迎“雷”而上,顺利渡“劫”升天

发布日期:2019.05.31

       527日,俄罗斯国防部宣布俄罗斯空天部队在普列谢茨克发射场用联盟2.1B运载火箭成功将1GLONASS导航卫星送上太空。报道显示,这枚运载火箭在发射之后不久就疑似受到雷击,幸运的是运载火箭没有受到影响,飞行正常,地面中心已经成功接收到来自这颗卫星的信号,卫星内各系统运行正常,发射任务完成的非常成功。

       根据从火箭传送给地面控制站的遥测数据所记录,在起飞时,闪电击中了运载火箭的头部整流罩,之后又击中了火箭的第三级。消息人士称,该事件对运载火箭系统的运行没有影响,因为“联盟”号上装有防止出现这种现象的保护设备。

       从视频来看,此次雷击属于典型的云地放电。火箭起飞后,由于火焰及喷射气流中含有大量离子,相比普通飞行器,火箭与地面之间更容易形成电离通道,当火箭上空存在一定厚度的云层时,就有可能发生雷击事故。与这枚幸运的火箭相比,1986年搭载GOES-G气象卫星的delta火箭就没有这么好的运气,该火箭在发射过程中疑似遭雷击解体。

        闪电(雷击)是运载火箭发射大敌,如果运载火箭被闪电直接击中,非常容易发生结构损坏、推进剂爆炸、电子设备熔毁等事故,从而造成发射失败,即使不被直接击中,其强大的电流产生的脉冲电磁场效应也会对箭载电子元器件、飞行控制、推进系统等造成严重的影响。2.1b火箭之所以未受雷击影响,一方面可能是因为外部有完整金属壳体形成的良好屏蔽,当雷电流沿壳体流过时,在火箭内部产生的电磁场和感应较小,不足以影响内部设备;另一方面,也可能是如消息人士所说的,装有防雷击浪涌的设备,具有有良好的防雷设计。

       运载火箭发射一般都会选择适当发射窗口,碰开雷雨天,也要确保发射场一定范围内没有较低的带电云层,以保证发射安全,但是结果就是成卫星发射窗口减少,不利于快速发射和密集发射任务,对于发射场选址也会造成影响。

        目前,国内在部分新型号设计中考虑了防雷能力,着手提高国产运载火箭防雷能力,但是受到基础研究、试验手段等因素影响,国产运载火箭防雷能力与国外相比还是存在差距。为了适应快速、全时发射的需要,尤其是随着复材应用导致的屏蔽效能降低而使雷击对火箭内部的威胁大大增加,有必要对运载火箭加强防雷设计,提高运载火箭防雷能力。

       相信随着国内航天部门对防雷日益重视,对雷电损伤机理、防护需求、试验手段等方面的研究也将日益增加,国产运载火箭披上“铁布衫”指日可待。届时,卫星发射将真正实现全天候、随时发射。


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