長征七號(hào)火箭選擇海南發(fā)射做了哪些準(zhǔn)備

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長征七號(hào)運(yùn)載火箭計(jì)劃6月25日至29日在海南文昌發(fā)射場擇機(jī)發(fā)射。低緯度地區(qū)發(fā)射,能提高地球同步軌道衛(wèi)星運(yùn)載能力、延長衛(wèi)星使用壽命,但也面臨“高溫、高濕、高鹽霧”和“強(qiáng)臺(tái)風(fēng)、強(qiáng)降雨、強(qiáng)雷暴”的特殊氣候環(huán)境。面對挑戰(zhàn),長征七號(hào)進(jìn)行了一系列新的設(shè)計(jì)。

 

防水設(shè)計(jì)滲透到每個(gè)細(xì)節(jié)

 

海南文昌發(fā)射場的氣候潮濕,全年12小時(shí)內(nèi)降水5至15毫米的中雨較多?;鸺粌H僅要防雨水,還有箭體表面、管路上的冷凝水也會(huì)影響到正常發(fā)射。

 

為此,在火箭研制之初,“防水”設(shè)計(jì)成重中之重。“火箭內(nèi)部有很多儀器電纜,這些儀器電纜通電后被水打濕會(huì)影響信號(hào)傳輸,甚至關(guān)系火箭飛行成敗。”航天科技集團(tuán)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院長征七號(hào)火箭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師盧松濤說,防水功能盡量通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)??梢哉f,長征七號(hào)火箭對防水的設(shè)計(jì)滲透到了每一個(gè)細(xì)節(jié)。

 

例如,在部段對接處、細(xì)小的孔徑和縫隙處都要加密封條、涂硅橡膠;在排氣孔處,實(shí)現(xiàn)排氣防水雙功能并舉;針對低溫液體貯箱加注后無法避免的冷凝水聚集問題,采用開設(shè)排水孔等方法。

 

“防風(fēng)減載裝置”可抗8級(jí)大風(fēng)

 

每年8月至11月,海南文昌發(fā)射場會(huì)受到強(qiáng)熱帶風(fēng)暴和臺(tái)風(fēng)的影響。由于臨海,風(fēng)速隨著距地面高度的增加而越來越大。“地面感受到的是微風(fēng),火箭一級(jí)的地方可能就是‘大風(fēng)’了。我們將這種隨地面高度而變化的風(fēng)稱為‘淺層風(fēng)’。”航天科技集團(tuán)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院長征七號(hào)火箭副總設(shè)計(jì)師程堂明說。

 

長征七號(hào)在垂直轉(zhuǎn)場時(shí),若淺層風(fēng)較大,對火箭結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是一個(gè)很大的考驗(yàn)??紤]到這一因素后,長征七號(hào)火箭型號(hào)隊(duì)伍對火箭局部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了適當(dāng)加強(qiáng),并為火箭設(shè)計(jì)了一個(gè)“防風(fēng)減載裝置”。

 

據(jù)了解,這套裝置采用可伸展的桁架結(jié)構(gòu),一端固定在活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)的臍帶塔上,展開后另一端與火箭二級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)架接頭對接,這樣在垂直轉(zhuǎn)場過程中將火箭與臍帶塔連接起來,能夠顯著降低火箭受到的風(fēng)載。

 

“這樣一來,即使遇到8級(jí)大風(fēng)的天氣,長征七號(hào)火箭依舊可以轉(zhuǎn)場,它的抗風(fēng)能力超過現(xiàn)役火箭。”程堂明說。

 

臍帶塔縮短測試時(shí)間

 

“以往火箭所有的管路連接以及測試驗(yàn)證都是在發(fā)射陣地進(jìn)行,大概需要20天左右的時(shí)間。”航天科技集團(tuán)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院長征七號(hào)地面副主任設(shè)計(jì)師吳夢強(qiáng)說,“由于首次在非內(nèi)陸發(fā)射場執(zhí)行發(fā)射任務(wù),而我國臺(tái)風(fēng)預(yù)測能力僅能提前1周,天氣的不確定性導(dǎo)致火箭不能在發(fā)射陣地如此長時(shí)間工作”。

 

為此,設(shè)計(jì)人員專門設(shè)計(jì)了承載火箭加注管道、供氣管道的裝置,因?yàn)槠渥饔妙愃朴趮雰汉湍阁w之間臍帶相連,被稱作“臍帶塔”,為火箭源源不斷輸送燃料、供氣以及調(diào)節(jié)體溫。

 

長征七號(hào)火箭臍帶塔高約64.5米,分上、中、下三段,呈錐形,重約250噸。在技術(shù)陣地完成相關(guān)技術(shù)的驗(yàn)證和試驗(yàn)后,臍帶塔的存在保證了火箭轉(zhuǎn)場過程中所有連接狀態(tài)不變,到發(fā)射陣地后直接進(jìn)行加注發(fā)射,縮短了在火箭發(fā)射陣地的測試時(shí)間。

 

“長征七號(hào)火箭的臍帶塔兩側(cè)裝有6根擺桿,內(nèi)部鋪設(shè)有加注、供氣、空調(diào)管路和箭上眾多控制電纜,以及配氣臺(tái)和中頻電源房間,因此它的結(jié)構(gòu)及組成是最復(fù)雜的,這也意味著我國運(yùn)載火箭的研制技術(shù)又邁出了一大步。”吳夢強(qiáng)說。(記者陳曦、曾濤、王玉山)