对于对航空航天领域充满好奇心的观众来说,火箭发射直播中火箭垂直升空的稳定表现总是引人瞩目。为了解答这其中所涉及的科技奥秘,南京航空航天大学航天学院的闻授和他的团队,经过两年多的精心研发,设计了一系列火箭稳定控制的实验演示装置,以通俗易懂的方式向公众揭示了背后的原理。
这些演示装置中,有一个模拟发射架格外引人注目。通过模拟火箭升空的“慢动作”,人们可以清晰地看到火箭稳定控制装置是如何发挥作用的。南航的研究生王俊鸿介绍,这套装置能够生动形象地解释,为何火箭在升空过程中能够保持不倒。
关键在于火箭的发动机和陀螺仪的协同工作。注意到火箭的发动机上有很多喷口,这些喷口是调节火箭升空角度的关键。当火箭升空后,遇到不同方向的气流和阻力时,会产生微小的倾角。多个发动机喷口的设计就显得尤为重要。它们可以向不同的方位旋转,在不同位置上产生不同的推进力,确保推力的方向始终锁定在火箭的质心上。
闻授表示,尽管国内外的航空航天技术已经十分先进,但火箭姿态稳定控制系统仍然是一个需要不断研究和攻克的技术难题。有时候,为了提高火箭飞行的精度,科研人员还会在姿态控制系统中加入北斗导航仪、星敏感器和加速度计等先进设备,以实现对火箭飞行轨迹的修正和锁定。正如闻授所说,这个领域的研究永远充满了挑战与探索。