大西北網(wǎng)訊 長征七號運(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。作為新一代的運(yùn)載火箭,長征七號是一枚怎樣的火箭,使用了哪些新技術(shù)?為應(yīng)對潮濕多變的特殊氣候環(huán)境,長征七號又進(jìn)行了哪些設(shè)計(jì)?
“防水”設(shè)計(jì)滲透到每個細(xì)節(jié)
現(xiàn)役火箭發(fā)射選擇窗口時都會避開雷雨天,而新一代運(yùn)載火箭則能實(shí)現(xiàn)中雨發(fā)射,這是因?yàn)樾乱淮\(yùn)載火箭是做了“防水”設(shè)計(jì)的。海南文昌發(fā)射場氣候潮濕,降水量大,全年12小時內(nèi)降水5毫米至15毫米的中雨較多?;鸺粌H要防雨水,還有箭體表面、管路上的冷凝水也會影響到正常發(fā)射。因此,對火箭防水的設(shè)計(jì)滲透到了每一個細(xì)節(jié)。如在部段對接處、細(xì)小的孔徑和縫隙處都要加密封條、涂硅橡膠等。而平衡整流罩內(nèi)外壓力的排氣孔也做了專門的防水措施。
火箭也有“臍帶”不斷輸送“養(yǎng)料”
火箭在到達(dá)發(fā)射場之后,有著類似于連接?jì)雰汉湍阁w的“臍帶”,它就是火箭的加注管道、供氣管道、空調(diào)管道以及電纜等,它們向火箭源源不斷地輸送燃料、供氣以及調(diào)節(jié)體溫。
長征七號火箭有專門的承載火箭加注管道、供氣管道的裝置——臍帶塔,高約64.5米,分上、中、下三段,呈錐形,重約250噸。
長征七號火箭的臍帶塔很特別,它的兩側(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,以及配氣臺和中頻電源房間。
火箭燃料加注可停放24小時
長征七號火箭在海南發(fā)射場合練,低溫燃料加注后成功停放24小時,創(chuàng)下了低溫燃料停放時間最長紀(jì)錄。新一代運(yùn)載火箭有多種發(fā)射任務(wù)需求,停放24小時,可為成功發(fā)射爭取更多有利時間,提高火箭發(fā)射的可靠性。
為何低溫燃料加注后僅能停放24小時?因?yàn)榈蜏厝剂喜粌H溫度極低,且易燃易爆易蒸發(fā),停放中的火箭就像“炸彈”,不僅工作人員要在低溫環(huán)境中作業(yè),箭體上部分儀器設(shè)備也要面臨低溫環(huán)境的考驗(yàn)。且在加注后停放的24小時內(nèi),需補(bǔ)加3至5次。
防風(fēng)減載裝置可抗八級大風(fēng)
在國內(nèi)主要的4個發(fā)射場中,除海南文昌發(fā)射場外,其他的發(fā)射場都在內(nèi)陸,風(fēng)速隨距地面高度的變化不大。但文昌發(fā)射場不同,距地面五六十米高的地方風(fēng)速要遠(yuǎn)高于地面風(fēng)速。“地面感受到的是微風(fēng),火箭一級的地方可能就是‘大風(fēng)’了。我們將這種隨距地面高度而變化的風(fēng)稱為‘淺層風(fēng)’。”研制人員說,這給“長征七號”垂直轉(zhuǎn)場增加了難度。
為提升抗風(fēng)能力,火箭裝上了“防風(fēng)減載裝置”,即使遇到8級大風(fēng)的天氣,依舊可以轉(zhuǎn)場,其抗風(fēng)能力超過現(xiàn)役火箭。
火箭發(fā)射平臺要涂“防曬霜”
火箭發(fā)射點(diǎn)火的剎那,溫度高達(dá)2800℃,發(fā)射平臺既要能承受強(qiáng)熱流的沖刷,又要耐得住強(qiáng)高溫。為延長發(fā)射平臺的使用壽命,在每次火箭發(fā)射前,技術(shù)人員就要奔赴發(fā)射基地,為即將執(zhí)行發(fā)射任務(wù)的平臺表面涂覆大面積“防曬霜”——特種防護(hù)涂層。
火箭發(fā)射平臺要涂覆的面積多達(dá)兩千平方米,光噴涂用料就要用上近4噸。噴涂時,七八臺打磨機(jī)同時開工,將因上次發(fā)射燒蝕的平臺表面打磨好,再用幾百公斤的溶劑清洗后,才能涂覆新的防護(hù)涂層。
火箭起飛20秒噴400噸水降溫
火箭點(diǎn)火起飛時,箭體尾部噴出的火焰幾乎“直擊”發(fā)射平臺,高溫足以溶化絕大多數(shù)金屬和非金屬材料。國際上先進(jìn)的降溫方法是噴水降溫,研制人員設(shè)計(jì)了一個大流量噴水降溫降噪系統(tǒng),系統(tǒng)分兩級,一級位于發(fā)射平臺上,在火箭發(fā)動機(jī)點(diǎn)火前給發(fā)射平臺噴一層5厘米厚的水膜,二級位于發(fā)射平臺兩旁5米高空,在火箭飛達(dá)5米高以后向箭體尾部火焰中心噴水,兩級噴水設(shè)施各噴20余秒,完成400噸的噴水量,使發(fā)射平臺核心區(qū)降溫幅度在1000℃左右。
追問
哪些“乘客”隨長征七號上天?
長征七號首飛任務(wù),主要目的是全面驗(yàn)證火箭設(shè)計(jì)的正確性和各項(xiàng)性能指標(biāo),同時搭載了相關(guān)科研機(jī)構(gòu)研制的有效載荷,用于開展空間科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)研究。
那么,什么樣的有效載荷能夠搭載長征七號發(fā)射?有效載荷指的是什么?
北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院教授、航天專家焦維新向新京報(bào)記者解釋說,有效載荷通常指的是衛(wèi)星的有效載荷。一個衛(wèi)星的有效載荷,是指人們?yōu)榱藢?shí)現(xiàn)衛(wèi)星要達(dá)到的科研目的,而研制的各種各樣的專用儀器。
至于哪些科研機(jī)構(gòu)研制的有效載荷能夠搭載長征七號發(fā)射,焦維新說,目前官方還未公布,但這些科研機(jī)構(gòu)應(yīng)該既包括官方的,也有民間的。
長征七號發(fā)射記
長征七號運(yùn)載火箭是我國載人航天工程為發(fā)射貨運(yùn)飛船而全新研制的新一代中型運(yùn)載火箭,也可用于發(fā)射人造衛(wèi)星等其他航天器。
總長53.1米
起飛質(zhì)量約597噸
助推器4個
直徑2.25米
長約27米
動力 液氧煤油作為燃料,無毒無污染。助推器比現(xiàn)役火箭長一倍,動力更強(qiáng)勁
結(jié)構(gòu) 自身重量輕,鋼筋鐵骨結(jié)構(gòu)和設(shè)備占重約10%。能裝載更多燃料,運(yùn)送更多“乘客”
近地軌道運(yùn)載能力13.5噸
1 裝船起航
5月8日上午
中國衛(wèi)星海上測控部所屬遠(yuǎn)望21號裝載長征七號運(yùn)載火箭,從天津港裝船起航。
2 抵達(dá)文昌
5月14日16時許
經(jīng)過6晝夜海上航行,途經(jīng)渤海、黃海、東海、臺灣海峽、南海等海域,遠(yuǎn)望21號火箭運(yùn)輸船安全抵達(dá)海南文昌清瀾港碼頭,總航程約1670海里。
3 卸載運(yùn)輸、裝配測試
5月15日上午
在海南文昌發(fā)射場的組織下,裝載火箭部件的集裝箱分批卸載,并通過公路運(yùn)輸至航天發(fā)射場火箭水平轉(zhuǎn)載準(zhǔn)備廠房。由于箱體超長體積較大,運(yùn)輸中嚴(yán)格按照技術(shù)指標(biāo)要求和運(yùn)輸速度控制。卸載、運(yùn)輸歷時約2天。
5月16日下午
長征七號運(yùn)載火箭所有部件安全運(yùn)抵海南文昌航天發(fā)射場。按照任務(wù)計(jì)劃,陸續(xù)展開有關(guān)裝配和測試工作。
4 轉(zhuǎn)運(yùn)至發(fā)射塔架
6月22日上午8時
承載著長征七號運(yùn)載火箭與搭載載荷組合體的活動發(fā)射平臺駛出發(fā)射場垂直總裝測試廠房,平穩(wěn)行駛約3小時后,安全轉(zhuǎn)運(yùn)至發(fā)射塔架。
5 發(fā)射
6月25日-29日擇機(jī)發(fā)射。
【首飛目的】
全面驗(yàn)證火箭設(shè)計(jì)的正確性和各項(xiàng)性能指標(biāo),同時搭載了相關(guān)科研機(jī)構(gòu)研制的有效載荷,用于開展空間科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)研究。
為何采取海運(yùn)?
因?yàn)殚L征七號火箭身形壯碩,芯級直徑達(dá)到3.35米,通過海運(yùn)既免受尺寸限制,運(yùn)輸環(huán)境又相對平穩(wěn),對箭體結(jié)構(gòu)影響較小。
海南文昌航天發(fā)射場
繼酒泉、太原、西昌3個航天發(fā)射場之后,我國第四個航天發(fā)射場。擁有2座多射向運(yùn)載火箭發(fā)射塔架,2009年9月開工建設(shè),2014年11月基本建成,現(xiàn)已圓滿完成長征七號、長征五號兩枚新型運(yùn)載火箭發(fā)射場合練,具備執(zhí)行長征七號火箭首飛任務(wù)條件。
8個最佳觀測點(diǎn)看首飛
●文昌清瀾大橋西側(cè)橋頭公園
●龍樓交界處航天科普中心
●龍樓鎮(zhèn)天福云龍灣度假村
●龍樓鎮(zhèn)山海天酒店?duì)I銷中心西側(cè)
●龍樓鎮(zhèn)山海天酒店沿海沙灘
●龍樓鎮(zhèn)堂洪港(石頭公園西側(cè))
●龍樓鎮(zhèn)213地塊(石頭公園西側(cè))
●龍樓鎮(zhèn)希爾頓酒店沿海沙灘 (記者 賈世煜整理報(bào)道)
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