長(zhǎng)征七號(hào)火箭選擇海南發(fā)射做了哪些準(zhǔn)備

長(zhǎng)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(chǎng)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(zhǎng)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(duì)挑戰(zhàn)，長(zhǎng)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(chǎng)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。火箭不僅僅要防雨水，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(zhǎng)征七號(hào)火箭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師盧松濤說(shuō)，防水功能盡量通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)?？梢哉f(shuō)，長(zhǎng)征七號(hào)火箭對(duì)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(duì)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(duì)低溫液體貯箱加注后無(wú)法避免的冷凝水聚集問(wèn)題，采用開(kāi)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(chǎng)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(lái)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(zhǎng)征七號(hào)火箭副總設(shè)計(jì)師程堂明說(shuō)。

長(zhǎng)征七號(hào)在垂直轉(zhuǎn)場(chǎng)時(shí)，若淺層風(fēng)較大，對(duì)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(zhǎng)征七號(hào)火箭型號(hào)隊(duì)伍對(duì)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(kāi)后另一端與火箭二級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)架接頭對(duì)接，這樣在垂直轉(zhuǎn)場(chǎng)過(guò)程中將火箭與臍帶塔連接起來(lái)，能夠顯著降低火箭受到的風(fēng)載。

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

臍帶塔縮短測(cè)試時(shí)間

“以往火箭所有的管路連接以及測(cè)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(zhǎng)征七號(hào)地面副主任設(shè)計(jì)師吳夢(mèng)強(qiáng)說(shuō)，“由于首次在非內(nèi)陸發(fā)射場(chǎng)執(zhí)行發(fā)射任務(wù)，而我國(guó)臺(tái)風(fēng)預(yù)測(cè)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(zhǎng)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(zhǎng)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(chǎng)過(guò)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(cè)試時(shí)間。

“長(zhǎng)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(guó)運(yùn)載火箭的研制技術(shù)又邁出了一大步。”吳夢(mèng)強(qiáng)說(shuō)。（記者陳曦、曾濤、王玉山）