長征八號首秀緣何推遲？原來是高空風搗亂

12月22日，長征八號運載火箭在海南文昌發射場首飛成功，為新一代運載火箭“十三五”期間的發射任務畫上了圓滿的句號。

不過，這次首秀比原本的計劃晚了2天。中國航天科技集團一院長征八號火箭副總設計師吳義田透露：“在發射前1天，我們預測到發射場上空高空風異常，不適合發射。根據氣象商會的結果，將發射時間推遲了2天。”

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原來，導致發射推遲的原因，是“高空風”在搗亂。記者瞭解到，火箭發射是一項高風險的複雜系統工程，極容易受到各種因素影響。包括雷電、温度、風等天氣因素，都會影響火箭發射，其中影響最為突出的，就是高空風了。

據一院長征八號火箭控制系統主任設計師潘豪介紹，高空風一般距離地面4到20公里。火箭穿越大風區時，會遭受強烈的氣流衝擊。

許多人會有這樣的經歷：騎自行車時，如果側面突然吹來一陣大風，會被吹得歪歪倒倒。而在高空，這種橫向側風比陸地上的強烈得多，不僅會影響火箭的飛行姿態，如果風速過大，還可能導致箭體彎曲變形，甚至解體。可以説，高空風就是火箭進入太空前必須闖過的“關卡”。

為了保證火箭順利發射，提前觀測、預報高空風，成為必不可少的工作。如果風況惡劣，必要時就需要調整發射時間。2019年，美國SpaceX公司的獵鷹重型火箭實施首次商業發射前曾兩度推遲，正是因為高空風等氣象原因。

除了被動避讓，一院近年來一直在開展研究，積極探索降低高空風對火箭影響的方法。例如，他們統計了近10年發射場上空的風速、風向等，在火箭設計階段，根據出現概率最大的風向和風速，開展針對性設計。

同時，科研人員會根據發射前的氣象測量預報，通過設計火箭飛行程序角進行高空風補償。吳義田介紹説，好比人在風中打傘，可以將傘對準風吹來的方向，抵消橫向的風力。高空風補償的方法採用相同原理，在能夠實現的前提下，讓火箭迎風飛行，使火箭縱軸與風向平行。不過，這種方法只能在火箭達到一定速度後使用，而且動作不能太過突然。

在長征八號火箭上，科研人員還採用了一些新方法，例如自主抗干擾控制技術。潘豪介紹説，通過該技術，火箭在飛行過程中感受到風吹來時，可以做出相應動作，減弱風的干擾。

這些方法説起來簡單，要做好卻不容易，其中一個關鍵在於把握分寸。吳義田説，如果在火箭設計階段過分考慮風場，會導致設計偏保守，火箭結構過重；反之則會導致設計偏冒進，火箭結構輕，對高空風的抵抗能力不夠。如何更好地平衡兩者之間的關係，還需要進一步探索。

（高崇芮 科技日報記者 付毅飛）