長征五號，艱難的抉擇（三）
感謝大家的支持，在蒐集大量資料的基礎上，寫出了《長征五號，艱難的抉擇》系列文章，一共三篇， 是關於長五發動機的， 是關於長五體形和助推器的，沒看到的朋友請先點關注，然後點擊作者頭像，進入主頁點擊文章，選擇觀看，希望對大家瞭解長征五號有所幫助。另外，以後我也會繼續給大家提供一些關於火箭和科普的文章。
今天介紹第三部分，控制系統，瞭解一下長五是怎樣管控風險的。
有朋友說，失敗就是失敗了，還吹什麼啊？沒錯，長征五號在第二次發射的過程中失敗了，這是不爭的事實。但是，不能因為失敗就放棄了，也不能因為失敗，就忘記已經做過的努力。美國的航天技術很強，但是航天飛機也出了好幾次事故。一般來說，不僅航天是個高風險的行業，而且任何裝置都是結構越複雜，越容易出故障。
長征五號，相對於以前的火箭來說，複雜程度高了很多，需要不斷磨合才能完全掌握它的脾氣，才能保證以後百發百中！下面介紹一下胖五的控制系統。
三、聰明的大腦自動管控風險
1.被炸死的萬戶
說起航天鼻祖，國人往往能想到萬戶。萬戶的火箭設計思路是對的，通過多個助推器把重物送上太空。可是為什麼失敗了呢？當然材料是很關鍵的，用紙或竹子做成的炮仗，顯然不太可靠。另外，更重要的是，47個炮仗怎麼協調工作，是個難點。即使是今天的火箭，一般也不超過10個發動機同時工作，只有獵鷹重型火箭成功協調了27個發動機工作，發射了一臺特斯拉轎車。就連蘇聯的N-1火箭也因為30臺發動機難以協調而失敗了。
要想讓多臺發動機協調工作，而且把細長的火箭安全送上太空，需要強大的電腦進行協調工作，才能保障最後的成功。
2. 智能控制系統
看完本系列文章第一篇，有一個網友說，（長五發動機）看起來電線好亂啊。其實長征五號內部還有更多的線纜，全部線纜加起來有1噸重。這些線纜就像是胖五的神經一樣，連接著不同的部位，傳輸著各種數據。大多數的數據彙總到負責總控的計算機裡，由電腦計算各種數據瞭解火箭狀態，發送調整指令。整個系統控制是自動化進行的，這就需要非常強大而精密的控制系統。
10臺發動機的協調控制、飛行姿態的實時監控、發動機的精準點火與關機、助推器的精準分離、一二級的精準分離、三通道發動機搖擺控制等等，一系列高難度控制都需要整個火箭控制系統來操控。所謂差之毫釐謬以千里，火箭飛行過程中，每20毫秒感知一次火箭的姿態、速度和位置。稍有偏差立即組織調控，要用最小的代價保障最小的誤差。
要知道，火箭是個細長的傢伙，全部動力都在尾部，一旦姿態變化，必須靠尾部發動機的搖擺來找回正確姿態，這對火箭的計算和控制系統是個巨大的挑戰，尤其是通過大風區的時候，對控制系統的要求更高。
再說，10臺發動機同時工作，而且是兩臺液氫液氧發動機，8臺液氧煤油發動機，不同類型的發動機要想實現協調工作，對控制系統的要求是非常高的。兩種類型的發動機點火方式不一樣，怎樣做到點火同步，也是一個很大的難點。
此外，一噸多的線纜和強大的計算機，也需要有一定的冗餘備份，防止出現某條線纜出問題或者計算機死機帶來的巨大損失。胖五選擇了核心控制設備的三取二冗餘技術，極大程度地保障了系統的可靠性。甚至一些閥門、管路也有一定的備份設計。
總之，長征五號在設計的時候就已經充分考慮了可能發生的故障，提前做好了預案和自動解決方案。在一系列風控措施的保障下，長五的可靠性非常高，達到98%，但畢竟不是百分百，所以還是存在出現問題的可能性的。
3. 為什麼會發射失敗
說到這裡，肯定會有人說了，說得天花亂墜，還是兩次發射都不順利，第二次發射直接失敗掉了，有什麼好吹的？關於這一點，我只想說，設計安全是一方面，系統磨合也是需要時間的，所有的東西都是新的，我們很難做到百分百保證不出問題。但發現問題越早，造成的損失越小。我們之所以沒有第一次就發射嫦娥五號或者空間站，就是要通過試飛發現問題。火箭發射失敗了，很遺憾，但也很慶幸，不至於把問題留到重要的發射任務上。
至於這次失敗是怎麼回事，航天部門沒有透漏，可能涉及一些涉密的技術參數。如果公佈的話，對我們可能造成重要技術洩漏的風險。當然，從另一個角度講，火箭自身風險管控做好了，不代表就萬事大吉了。比如發動機的設計或製造缺陷，有可能帶來重大隱患，這是箭體控制系統難以把控的；比如任何部件及零件的設計或生產缺陷，都有可能帶來安全隱患，當年美國航天飛機就是因為一個密封圈老化造成航天飛機解體；再比如飛行過程中的外界因素，也有可能帶來額外風險，比如硬物撞擊等等。
畢竟所有東西都是新的，需要時間的磨合，多發射幾次，就會發現更多的問題，把問題都解決了，穩定性就有保障了。就像長征二號系列和長征三號系列一樣，長五和長七一定要經過足夠多的發射，才能不斷地提高可靠性。
長征五號系列小故事，介紹到這。長征五號的路還很長，我們能做的就是無條件的支持！沒有當年的爆炸，怎麼會有今天長征三號乙的高可靠性？讓我們更寬容的面對失敗吧！
歡迎大家關注並閱讀本系列文章的前兩篇，希望對出現的錯誤批評指正！謝謝大家！
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