文/佚 名
火箭發(fā)射時(shí)使用倒計(jì)時(shí)初次出現(xiàn)并非科學(xué)家的發(fā)明,而是源自科幻電影的創(chuàng)舉。
1929年,德國電影大師弗里茨·朗在其執(zhí)導(dǎo)的科幻電影《月里嫦娥》中,向觀眾首次呈現(xiàn)了一枚登月火箭發(fā)射升空的全過程。
由于影片中火箭發(fā)射前運(yùn)送至發(fā)射平臺(tái)的過程過于冗長,為吸引觀眾的注意力,營造“時(shí)間緊迫”的戲劇性氣氛,電影特別安排了主人公在為火箭點(diǎn)火之前讀秒倒計(jì)時(shí)的情節(jié):隨著屏幕上數(shù)字越來越小,其字體越來越大,直至巨大的“JETZT”(現(xiàn)在) 出現(xiàn),火箭騰空而起,升入云霄。
倒計(jì)時(shí)這一情節(jié)設(shè)置,此后逐漸成為各類電影制造緊張氛圍的有力工具,甚至可與定時(shí)炸彈這一傳統(tǒng)電影道具相媲美。但真實(shí)的火箭發(fā)射也使用倒計(jì)時(shí),并不是單純向電影致敬,而是具有實(shí)用意義。
火箭發(fā)射時(shí)使用倒計(jì)時(shí),真正的作用在于確認(rèn)火箭發(fā)射的時(shí)間零點(diǎn)。
如果把從火箭移上發(fā)射架到任務(wù)完成的整個(gè)過程以時(shí)間軸為數(shù)軸的話,那么發(fā)射的時(shí)刻就可以作為數(shù)軸的零點(diǎn),或被命名為T0。T0時(shí)刻對(duì)于軌道計(jì)算十分重要,當(dāng)火箭發(fā)射時(shí),T0時(shí)刻就會(huì)自動(dòng)傳輸?shù)剿械臏y控站。
而在火箭發(fā)射前的任務(wù)規(guī)劃中,在發(fā)射窗口(任務(wù)最佳發(fā)射時(shí)間)內(nèi)確認(rèn)T0,并確定發(fā)射前(用T-××?xí)r間表示)、發(fā)射后(用T+××?xí)r間表示)的程序設(shè)置,是整個(gè)規(guī)劃的重中之重。
在規(guī)劃完成后,負(fù)責(zé)火箭發(fā)射的所有部門就從T0倒推各項(xiàng)工序和部件的完結(jié)時(shí)間,并按各部門各自的歸結(jié)時(shí)間繼續(xù)前推。隨后,火箭發(fā)射的各個(gè)部門在完成其任務(wù)時(shí)從數(shù)月、數(shù)周、數(shù)天開始不斷歸結(jié),到發(fā)射前的數(shù)小時(shí)、1小時(shí)、半小時(shí)、一刻鐘、5分鐘、1分鐘……直至指令員宣讀T0之前的最后10個(gè)數(shù),將全體工作人員的任務(wù)歸結(jié)以最極端、最為具象的方式表現(xiàn)出來——這才是火箭發(fā)射倒計(jì)時(shí)的最完整體現(xiàn)。
各國在火箭發(fā)射倒計(jì)時(shí)的具體設(shè)置上也是有差別的。比如,中國的火箭倒計(jì)時(shí)是點(diǎn)火倒計(jì)時(shí)——以火箭點(diǎn)火時(shí)刻作為T0;而美國的火箭則是采用起飛倒計(jì)時(shí)——以火箭起飛時(shí)刻作為T0。
造成這種差別的原因是,中國并未采用美國人普遍使用的牽制釋放裝置,火箭起飛與否全憑發(fā)動(dòng)機(jī)的推力;而各個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)作也不完全同步,這樣火箭的起飛時(shí)間無法人工控制,所以只能倒計(jì)時(shí)點(diǎn)火,然后測量起飛時(shí)間。
與之相對(duì)的,采用牽制釋放裝置的美國火箭起飛前被鎖在發(fā)射臺(tái)上,在起飛前的幾秒點(diǎn)火,牽制釋放裝置會(huì)在火箭達(dá)到額定推力時(shí)解鎖放飛火箭,火箭起飛的時(shí)間即為T0。由于牽制釋放裝置允許各個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)在火箭靜止?fàn)顟B(tài)下工作一小段時(shí)間,它可以消除不同發(fā)動(dòng)機(jī)間推力不同步的影響,從而更精確地控制時(shí)間。
畝成本田租350元、種子100元、育秧30元、肥料130元、病蟲防治120元、人工100元、機(jī)插機(jī)收140元,合計(jì)970元。畝產(chǎn)550公斤、單價(jià)2.52元/公斤、產(chǎn)值1 441元。畝純收入471元。
值得一提的是,在發(fā)射窗口設(shè)立時(shí)間零點(diǎn),并以此規(guī)劃整個(gè)發(fā)射進(jìn)程的制度設(shè)計(jì),也是科幻作品最早創(chuàng)造的。在凡爾納最具預(yù)見性的科幻小說《從地球到月球》中,美國大炮俱樂部向麻省劍橋天文臺(tái)咨詢向月球發(fā)射炮彈并命中的可能性時(shí),得到的答復(fù)如下:
一、大炮應(yīng)設(shè)在南緯或者北緯0度至28度之間的地方。
二、炮口應(yīng)瞄準(zhǔn)天空頂點(diǎn)。
三、炮彈應(yīng)具有每秒12000碼(約 11千米)的初速。
四、應(yīng)于明年12月1日晚上10時(shí)46分40秒發(fā)射炮彈。
五、它將在射出后4天,即12月4日半夜,月球穿過天空頂點(diǎn)時(shí)到達(dá)。
“35!36!37!38!39!40!開炮?。?!”
莫奇生用手指撳著電閘,接通電流,把電火送到哥倫比亞炮炮底。
立刻傳來一陣從未聽過的、不可思議的爆炸聲,不論是雷聲、火山爆發(fā),還是其他的聲音都不能形容其萬一。像火山噴火一樣,一道火光把大地的內(nèi)臟噴上天空,大地仿佛突然站起來了,在這一剎那間,只有有限的幾個(gè)人仿佛看見了炮彈從濃煙烈火之中勝利地劈開天空。
有意思的是,影片《月里嫦娥》的科學(xué)顧問,與俄國齊奧爾科夫斯基、美國戈達(dá)德并稱為火箭設(shè)計(jì)先驅(qū),出生于羅馬尼亞的德國人赫爾曼·奧伯特,少年時(shí)代的科學(xué)啟蒙書籍恰恰就是凡爾納的《從地球到月球》。奧伯特為《月里嫦娥》設(shè)計(jì)的火箭模型,其外形與內(nèi)部構(gòu)造均對(duì)凡爾納小說中的錐形圓柱體“炮彈車廂”有所借鑒。
奧伯特為電影設(shè)計(jì)的火箭不僅造型前衛(wèi),理念也與后來的真實(shí)火箭頗為接近:它使用液體燃料,并且是分級(jí)點(diǎn)火。不過這倒不算奧伯特的創(chuàng)舉,比他早出生400年的同鄉(xiāng)康拉德·哈斯就已經(jīng)用火藥爆竹實(shí)現(xiàn)了這一設(shè)定。正因?yàn)槿绱?,齊奧塞斯庫時(shí)代的羅馬尼亞政府將哈斯定為“現(xiàn)代火箭的先驅(qū)”。