"快递小哥"遨游太空,亮了哪些“绝活”?

来源:解放军报作者:记者 邹维荣 段江山 韩阜业责任编辑:向雄
2017-04-21 09:14

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长征七号运载火箭发射花絮

为航天员送去生活物资

载人空间站升空后,航天员要在空间站长期驻守,吃穿用乃至呼吸所需的物资,都要由货运飞船及时送到,空间站维持正确轨道所需的燃料也靠货运飞船送。要把载有大批物资的货运飞船按时送入太空,就必须有“力气”大、可靠性高的运载火箭。长征七号运载火箭就能满足这些需求。

由航天科技集团公司第一研究院研制的“长七”火箭是我国新一代中型运载火箭。论“力气”,“长七”火箭近地轨道运载能力达到13.5吨,比采用传统燃料的运载火箭多出一半以上。这主要得益于绿色、高能的液氧、煤油燃料和新一代大推力液氧煤油发动机。其中,芯一级和助推器上的6台液氧煤油发动机可提供超过700吨的起飞推力。论“靠谱”,“长七”火箭的设计可靠性国内领先、世界一流。它能在8级大风中转场,在雨中发射,不管“风吹雨打”,都能送载荷精准入轨。送货运飞船的火箭“靠谱”,既能保证航天员不会因“饿肚子”而提前返回,又能保证空间站不会因缺燃料而偏离轨道。

“长七”火箭副总设计师程堂明介绍,作为我国未来的主力火箭,“长七”火箭将执行许多重大发射任务,目前已明确的任务是以发射“天舟”货运飞船为主。

坐着“沙发”前往发射场

火箭从研制地到发射场通常有3 种运输方式——公路、铁路、海运,哪种方式更“舒适”呢?日前,记者采访了长征七号运载火箭总体设计人员王旭。他形象地说:“海运是目前火箭运输方式中最理想的选择。火箭走公路、铁路,就像坐‘硬板床’;乘船走海运,就好似坐‘沙发’。”

运输方式是否平稳,有一个重要的考量项目——过载环境。“长七”火箭合练箭作为海运中“第一个吃螃蟹”的火箭,工作人员在它的芯一级、芯二级、助推器、整流罩上,及它乘坐的船上、装载的集装箱上,布设了30 个测量点,详细记录了起航、抛锚、起锚、靠港,以及多种海况下的过载环境数据和振动环境数据。

“真没想到,‘长七’火箭合练箭从天津港运抵文昌清澜港的过载环境数据不仅优于我们的设计值,而且仅为铁路运输过载环境数据的三分之一、公路运输的二分之一。”王旭介绍说,“过载数据值越低,火箭的运输环境就越平稳,对火箭结构的影响就越小,这有利于火箭安全抵达目的地。”

火箭转场时可抵八级风

海南文昌发射场有“浅层风”,给长征七号运载火箭垂直转场带来挑战。“长七”火箭副总设计师程堂明告诉记者:“为了提升抗风能力,我们给‘长七’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,它的抗风能力超过现役火箭。”

一般情况下,陆地上最大的风力为9级,气象学上8级以上的风便达到“大风”级别。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,而且由于临海,风速随着距地面高度的增加而越来越大。

程堂明介绍:“目前,国内主要的4个发射场中除文昌发射场外,其它的发射场都在内陆,风速随距地面高度的变化不大。”但文昌发射场不同,距地面五六十米高处的风速要远高于地表风速。“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’。”程堂明说,这给“长七”火箭垂直转场增加了难度。

“长七”火箭在垂直转场时,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,研制人员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”。

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,展开以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。

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