本周六静待“长箭出海”
6月25日至29日“长征七号”将择机发射,目前各项准备工作对准的发射窗口是25日傍晚。
记者获悉,“长征七号”运载火箭及其搭载载荷等飞行产品自5月中陆续进场后,按照发射流程,相继完成了总装测试等技术区各项准备工作。相比酒泉卫星发射中心2800平方公里的面积,文昌发射基地堪称“迷你版”,包括发射场、指挥中心、火箭组装厂以及规划中的太空主题公园,占地只有20平方公里。基地内一共只有两条路:航天路和问天路。两路串联起航天器总装测试厂房、测控中心、火箭总装测试厂房以及两座发射塔。
从发射中心外围的龙楼镇远远望去,发射基地最显眼的是两座发射塔架。发射塔800米之外就是海面。这也意味着,“长征七号”升空后马上就到海面上空,若发射时天气状况良好,火箭会在海面上划出一道圆弧,呈现“长箭出海”的奇景。“文昌的卫星发射,将是四大发射基地中最美的。”一位参与过西昌、酒泉基地多次发射的工程师如是称。
距离两座发射塔2.8公里之外的是卫星基地最高的建筑——两个火箭垂直总装厂房。记者获悉,文昌基地比酒泉基地多一个垂直总装厂房,这源自两个厂房分别供直径5米和直径3.35米两种型号的火箭卫星总装测试使用。高度上,酒泉卫星发射中心的垂直总装厂房高93.5米,曾是亚洲最高的单层建筑。而现在,这一纪录被文昌航天基地打破。
防水设计渗透到每个细节
低纬度地区发射,能提高地球同步轨道卫星运载能力、延长卫星使用寿命,但也面临“高温、高湿、高盐雾”和“强台风、强降雨、强雷暴”的特殊气候环境。面对挑战,长征七号进行了一系列新的设计。
海南文昌发射场的气候潮湿,全年12小时内降水5至15毫米的中雨较多。火箭不仅仅要防雨水,还有箭体表面、管路上的冷凝水也会影响到正常发射。
为此,在火箭研制之初,“防水”设计成重中之重。“火箭内部有很多仪器电缆,这些仪器电缆通电后被水打湿会影响信号传输,甚至关系火箭飞行成败。”航天科技集团运载火箭技术研究院长征七号火箭结构设计师卢松涛说,防水功能尽量通过结构设计来实现。可以说,长征七号火箭对防水的设计渗透到了每一个细节。
“防风减载装置”可抗8级大风
每年8月至11月,海南文昌发射场会受到强热带风暴和台风的影响。由于临海,风速随着距地面高度的增加而越来越大。“地面感受到的是微风,火箭一级的地方可能就是‘大风’了。我们将这种随地面高度而变化的风称为‘浅层风’。”航天科技集团运载火箭技术研究院长征七号火箭副总设计师程堂明说。
长征七号在垂直转场时,若浅层风较大,对火箭结构强度是一个很大的考验。考虑到这一因素后,长征七号火箭型号队伍对火箭局部结构进行了适当加强,并为火箭设计了一个“防风减载装置”。
据了解,这套装置采用可伸展的桁架结构,一端固定在活动发射平台的脐带塔上,展开后另一端与火箭二级发动机机架接头对接,这样在垂直转场过程中将火箭与脐带塔连接起来,能够显著降低火箭受到的风载。
“这样一来,即使遇到8级大风的天气,长征七号火箭依旧可以转场,它的抗风能力超过现役火箭。”程堂明说。
脐带塔缩短测试时间
“以往火箭所有的管路连接以及测试验证都是在发射阵地进行,大概需要20天左右的时间。”航天科技集团运载火箭技术研究院长征七号地面副主任设计师吴梦强说,“由于首次在非内陆发射场执行发射任务,而我国台风预测能力仅能提前1周,天气的不确定性导致火箭不能在发射阵地如此长时间工作”。
为此,设计人员专门设计了承载火箭加注管道、供气管道的装置,因为其作用类似于婴儿和母体之间脐带相连,被称作“脐带塔”,为火箭源源不断输送燃料、供气以及调节体温。
长征七号火箭脐带塔高约64.5米,分上、中、下三段,呈锥形,重约250吨。在技术阵地完成相关技术的验证和试验后,脐带塔的存在保证了火箭转场过程中所有连接状态不变,到发射阵地后直接进行加注发射,缩短了在火箭发射阵地的测试时间。吴梦强说。
综合新华社消息