備受關注的中國版“獵鷹9號”，長征8號運載火箭，在遭遇天氣問題延期發射後成功升空。那麼問題來了，遇上天氣情況或故障導致延期，發射架上的火箭怎麼處置？需要轉移燃料？轉移火箭？還是什麼都不做？

中國版“獵鷹9號”-長征8號運載火箭，進入發射臺後因天氣情況遭遇延期發射後成功升空

影響火箭正常發射的因素很多，多為天氣、故障等原因。出於發射安全考慮，已經上架的火箭推遲發射，其實很正常。一旦天氣轉好，或故障排除，只要發射視窗允許，發射活動還會繼續。

但是，等待或維修的這段時間卻不簡單，如果處置不好，會導致嚴重的安全隱患。

60年代蘇聯事故，100多科學家當場遇難

1960年10月24日，蘇聯R16洲際導彈發射時出現系統故障，無法發射。上級為了趕時間，違反安全規定，要求現場專家和工程師在未抽走燃料的狀態下搶修故障配電器。

結果搶修途中導彈第二級突然自動點火，引發大爆炸。在現場的前蘇聯導彈部隊司令涅傑林元帥以及100多位科學家、工程師當場遇難。是蘇聯航天史上最重大事故之一。

蘇聯R16洲際導彈導彈維修中因高溫隔膜爆裂且發生爆炸，在場人員無一倖免

遇上發射延期，發射架上的火箭怎麼處置？

火箭延期後的處理措施如此重要，那需要採取什麼措施確保火箭保持安全以及良好的發射狀態呢？主要與兩個因素有關：一是火箭發動機的燃料型別，二是等待時長。

兩類火箭燃料

目前各國常用運載火箭主要使用液體和固體燃料兩類發動機，也有固液混合的火箭發動機。

液體燃料火箭發動機出現的比固體燃料火箭發動機晚，雖然固體燃料火箭發動機推力大，但推力難以調節，燃燒時間短，比衝值低，所以現在擔任軌道發射任務的中大型運載火箭一般採用全液體燃料，或者主推用液體燃料發射段助推器使用固體燃料。全固體燃料火箭如果要承擔軌道發射任務，需要設定比較多的芯級，通常用作助推器或者發射中小型近地載荷。

土星五號，起飛重量3038.5噸；總推力達3408噸，人類製造的最大推力液態燃料火箭之一

火箭常用的液體燃料的種類比較多，但不同的燃料需要不同對待。這裡主要聊常用的四種：肼類燃料，液氫液氧，液氧煤油，液氧甲烷。

液體燃料—肼類

如果是肼類燃料，就比較好辦。因為燃料性質相對比較穩定，常溫下為液態，不用持續保持強力製冷，而且有劇毒。如果後續火箭發射視窗比較近，就可以讓燃料繼續留在火箭裡等待下次發射，不用抽走，火箭可以在加註燃料的狀態下在發射架上短期等待多日。

比如我國早期火箭型號長征二號丙系列火箭，主推使用的是四氧化二氮和偏二甲肼推進器，但因為燃料有毒，在製備、運輸、貯存以及加註和發射階段均會造成汙染，已經開始逐步淘汰。

上世紀80年代首飛的長征二號丙火箭，採用四氧化二氮/偏二甲肼作為推進劑，可以看到該燃料產生的特殊煙霧

當然大家也不用談毒色變，肼類燃料有劇毒，說的是燃料本身。但其燃燒後的產物比燃料本身汙染性要小很多，而且可自然降解。肼類火箭燃料已經開始慢慢退出我國火箭發射舞臺，被氫氧、液氧煤油等更加安全的液體燃料替代。

長征五號系列，主推是液氫液氧發動機，助推器為液氧煤油發動機，屬於俗稱的“冰箭”

液體燃料—液氫液氧

目前的主流液體燃料發動機多為氫氧發動機或液氧煤油發動機甚至液氧甲烷發動機。比如我國的長征五號系列，主推是液氫液氧發動機，助推器為液氧煤油發動機。重型獵鷹火箭，使用的是液氧煤油梅林發動機，而測試中的“星艦”採用的是液氧甲烷猛禽發動機。

長征五號“冰箭”的基本構造，可見燃料罐的情況

氫氧發動機燃料罐內放的是液氫和液氧，需要全程製冷。實際上，以現在的技術，不管採用什麼製冷方式，液氫、液氧從灌注進燃料罐開始就一直在罐內蒸發，導致罐內氣體增多液體減少。這倒不用擔心，屬於正常現象，因為火箭發射都有發射燃料冗餘。對於這類火箭，通常我們會看到一個現場，就是火箭發射前箭體一直在冒白煙，其實就是箭體內的液氫、液氧透過箭體進行熱交換而冷凝箭體周圍的空氣產生的水汽。

獵鷹9號發射時周身冷凝的水汽

如果延期後的下次發射是在24小時內進行，那麼就可以在發射臺上一直補充液體燃料，只需要排掉罐內多餘的氣體。

但如果等待下次發射時間長達幾天，那就得將液體燃料抽走，不然會導致製冷失效或燃料蒸發。但是燃料抽走的過程並不簡單，因為整個過程箭體構造經過巨大的溫度變化，有箭體變形或故障的可能，火箭需要重新詳細檢查後才能再度發射。而且燃料轉移過程以及燃料的損耗，導致費用很高。比如美國太空梭的主發動機是液氫液氧，每次太空梭加註後延期或取消發射的話，會造成大約50-120萬美元的燃料損失，以及70萬美元的額外發射人力費用，代價相當大。

太空梭的主引擎其實位於太空梭上，液體燃料透過巨大的外掛燃料箱提供，兩側的火箭只是固體燃料助推器

液體燃料—液氧煤油

液氧煤油發動機和氫氧發動機情況類似，比如獵鷹9號的梅林發動機。液氧煤油發動機實際比衝值不如氫氧發動機，但燃料成本低，因為也要攜帶液氧而且煤油沸點和液氧沸點相差太大，分開儲存時還得有效隔溫，降溫要求其實不比氫氧火箭低。

重型獵鷹居然用了27臺梅林發動機，這款液氧煤油發動機體積不大，但是好在推重比很高

大推力火箭芯級經常會採用液氫液氧和液氧煤油混搭的方式，比如這次發射的長征版“獵鷹九號”，長征八號運載火箭，芯一級採用液氧煤油，芯二級採用液氫液氧。液氧煤油火箭的延期待機處理方式與液氫液氧基本相同，短時間可以持續加註並排出氣體保持發射狀態，長時間等待也需要抽走燃料。

長征8號的巨大身姿，注意和下面工作人員的身高對比

固體燃料

最後聊聊固體燃料火箭發動機。固體燃料發動機實際上出現的比液體燃料火箭發動機要早很多，固體燃料火箭發動機和液體燃料火箭發動機也不能說誰先進誰落後，相比之下，各有優缺點。正是這些不同，也就導致了火箭延期待機處置方式的不同。

固體燃料火箭燃料的優點前面講過，發動機結構簡單，推力大，燃料儲存時間長；不足是，與液體燃料發動機相比，燃燒時間短，比衝值低，很難做到燃料流量控制。也是這些特點導致目前只有很多近地中小型運載火箭採用固體燃料發動機，或者為大型液體燃料火箭火箭充當助推器，提供巨大的起飛推力，太空梭的助推器也是用的固體燃料發動機。

固體燃料火箭的尾部大致結構

但因為固體燃料火箭發動機的燃料常溫下就是固態，不容易蒸發，因此固體燃料火箭不需要嚴格的降溫措施，並可以早在上發射臺前就完成燃料填充，並能長期待機，快速反應。所以固體燃料火箭的延期發射處理比較簡單，可以直接整體轉移，不用對燃料進行單獨處理，在確定了新的發射時間後檢查完畢即可隨時發射。

長征十一號司機全固體運載火箭，可快速部署，實施海上發射

很多中程彈道導彈或者短程導彈就是用的固體火箭發動機，提前填充好燃料，保持“值班”狀態，隨時發射，點對點直達送“快遞”，時間就是生命，你懂的。

發射直接取消怎麼辦？

當然，如果火箭錯過了發射視窗，或者被取消發射，那麼不管是什麼火箭，都得從發射臺上轉移走了。這個是沒有疑問的，發射位得讓出來。只不過區別是，固體燃料火箭可以直接轉移，液體燃料火箭麻煩一些，需要抽走燃料再撤。

關於火箭延期待機處置的知識點，你get到了嗎？

話說這次長征8號雖然頂著中國版“獵鷹9號”的名頭，但實際發射的並未安裝柵格翼和降落支架，還是讓人有點小失望。

長征8號返回場景模擬

希望後續的發射型號能儘快實現完整的回收能力展示。畢竟不只是看起來酷些，更重要的是未來發射成本可是能省太多，而且返回成功率高的話，再也不用擔心天上突然掉火箭了。

#火箭回收時代何時來#