火箭垂直轉(zhuǎn)運(yùn)至發(fā)射區(qū),在完成火箭功能檢查、聯(lián)合測試工作以及最終確認(rèn)狀態(tài)后,就來到了發(fā)射前的最后一步——火箭推進(jìn)劑加注,也就是我們通常所說的給火箭“加油”。
就像飛馳的汽車需要添加汽油燃料一樣,火箭也需要添加自己的燃料,這種火箭專用的燃料被稱為推進(jìn)劑,推進(jìn)劑按照狀態(tài)分為固體推進(jìn)劑和液體推進(jìn)劑兩大類。
固體推進(jìn)劑類似于煙花中所需的火藥。固體推進(jìn)劑因能量密度大,可以減小火箭尺寸等特點(diǎn),它在出廠前就已經(jīng)填充于火箭中,不需要在發(fā)射場臨時(shí)加注,因而可大大縮短發(fā)射準(zhǔn)備時(shí)間。固體推進(jìn)劑一般多用于小型、快速發(fā)射的火箭以及大型運(yùn)載火箭的助推級(jí)中。
液體推進(jìn)劑本身具有易燃易爆的危險(xiǎn),同時(shí)又具有流動(dòng)性、易泄漏的特性,因此液體火箭一般不能帶著推進(jìn)劑進(jìn)行運(yùn)輸,一般是在臨近發(fā)射時(shí)才向火箭貯箱進(jìn)行加注。液體推進(jìn)劑以液體形態(tài)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī),在大型運(yùn)載火箭、航天器姿態(tài)控制等領(lǐng)域占據(jù)支配和統(tǒng)治地位。
我國新一代運(yùn)載火箭廣泛采用液氫、液氧低溫推進(jìn)劑,典型的就如長征五號(hào)B運(yùn)載火箭和長征七號(hào)運(yùn)載火箭等。推進(jìn)劑加注是液體運(yùn)載火箭發(fā)射過程的重要操作,其目的是將地面貯存的推進(jìn)劑按需求輸送至運(yùn)載火箭貯箱中。
進(jìn)入待加注狀態(tài)的火箭和貯箱都處于常溫,但相對(duì)于低溫推進(jìn)劑而言,則處于相對(duì)的高度過熱狀態(tài)。如果直接將大量的低溫推進(jìn)劑強(qiáng)行加入,其效果就好比將涼水潑在熱得發(fā)紅的鐵板上一般,勢必激起大量蒸氣,形成的高壓將給貯箱帶來很大風(fēng)險(xiǎn)。所以在快速加注前,要設(shè)置一段較長時(shí)間的小流量加注階段,使結(jié)構(gòu)盡可能均勻緩慢冷卻。
經(jīng)過長時(shí)間小流量加注后,貯箱趨于冷卻,為了節(jié)省加注時(shí)間,可以轉(zhuǎn)入大流量加注階段。
加注結(jié)束后,為了兼顧發(fā)射前的其他一些操作,貯箱內(nèi)的推進(jìn)劑將進(jìn)入停放階段。停放階段的推進(jìn)劑實(shí)際是在不斷蒸發(fā)消耗,為了補(bǔ)償此部分推進(jìn)劑,在臨射前會(huì)進(jìn)行最后的補(bǔ)加,確保推進(jìn)劑使用量滿足實(shí)際飛行要求。
火箭在完成推進(jìn)劑加注后,就進(jìn)入到臨射狀態(tài),接下來,整個(gè)任務(wù)就將迎來真正的發(fā)射考驗(yàn)!