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“长征七号”首飞 探秘航天新港新在何处?
首先是地处低纬、节约能耗。海南岛是中国陆地纬度最低、距离赤道最近的地区。火箭发射场距离赤道越近、纬度越低,发射卫星时就可以尽可能利用惯性产生的离心现象,因此所需要的能耗较低,使用同样燃料可以达到的速度也更快。据称,在海南发射地球同步卫星比在西昌发射火箭的运载能力可提高10%至15%,卫星寿命可延长2年以上。 第二,火箭发射更安全。在酒泉、太原、西昌发射中心,每次发射火箭,都要临时迁移大批居民,以防止第一级火箭坠落时对当地居民的伤害。而文昌卫星发射中心距离海边近,火箭发射后其第一级火箭坠落于南海,即可以避免对居民人身安全的伤害,又可以避免地面的危害。并且距离海边近将会大大提升残骸坠落的安全性。 第三,火箭运输更便利。对于运输大型火箭,不便于公路和铁路的运输,而文昌却可以大大缩小这些劣势,文昌卫星发射中心位于海南东北部,有着风景优美海岸线和优良港口,因此文昌卫星发射中心所使用的火箭是通过海运从天津转运海南文昌清澜港。
火箭也有“脐带”不断输送“养料” 火箭在到达发射场之后,有着类似于连接婴儿和母体的“脐带”,它就是火箭的加注管道、供气管道、空调管道以及电缆等,它们向火箭源源不断地输送燃料、供气以及调节体温。 长征七号火箭有专门的承载火箭加注管道、供气管道的装置——脐带塔,高约64.5米,分上、中、下三段,呈锥形,重约250吨。 长征七号火箭的脐带塔很特别,它的两侧装有6根摆杆,内部铺设有加注、供气、空调管路和箭上众多控制电缆,以及配气台和中频电源房间。
火箭燃料加注可停放24小时 长征七号火箭在海南发射场合练,低温燃料加注后成功停放24小时,创下了低温燃料停放时间最长纪录。新一代运载火箭有多种发射任务需求,停放24小时,可为成功发射争取更多有利时间,提高火箭发射的可靠性。 为何低温燃料加注后仅能停放24小时?因为低温燃料不仅温度极低,且易燃易爆易蒸发,停放中的火箭就像“炸弹”,不仅工作人员要在低温环境中作业,箭体上部分仪器设备也要面临低温环境的考验。且在加注后停放的24小时内,需补加3至5次。
防风减载装置可抗八级大风 在国内主要的4个发射场中,除海南文昌发射场外,其他的发射场都在内陆,风速随距地面高度的变化不大。但文昌发射场不同,距地面五六十米高的地方风速要远高于地面风速。“地面感受到的是微风,火箭一级的地方可能就是‘大风’了。我们将这种随距地面高度而变化的风称为‘浅层风’。”研制人员说,这给“长征七号”垂直转场增加了难度。 为提升抗风能力,火箭装上了“防风减载装置”,即使遇到8级大风的天气,依旧可以转场,其抗风能力超过现役火箭。
火箭发射平台要涂“防晒霜” 火箭发射点火的刹那,温度高达2800℃,发射平台既要能承受强热流的冲刷,又要耐得住强高温。为延长发射平台的使用寿命,在每次火箭发射前,技术人员就要奔赴发射基地,为即将执行发射任务的平台表面涂覆大面积“防晒霜”——特种防护涂层。 火箭发射平台要涂覆的面积多达两千平方米,光喷涂用料就要用上近4吨。喷涂时,七八台打磨机同时开工,将因上次发射烧蚀的平台表面打磨好,再用几百公斤的溶剂清洗后,才能涂覆新的防护涂层。
火箭起飞20秒喷400吨水降温 火箭点火起飞时,箭体尾部喷出的火焰几乎“直击”发射平台,高温足以溶化绝大多数金属和非金属材料。国际上先进的降温方法是喷水降温,研制人员设计了一个大流量喷水降温降噪系统,系统分两级,一级位于发射平台上,在火箭发动机点火前给发射平台喷一层5厘米厚的水膜,二级位于发射平台两旁5米高空,在火箭飞达5米高以后向箭体尾部火焰中心喷水,两级喷水设施各喷20余秒,完成400吨的喷水量,使发射平台核心区降温幅度在1000℃左右。