长征七号火箭选择海南发射做了哪些准备?

2016年06月24日08:23  来源:新华社
 
原标题:长征七号火箭选择海南发射做了哪些准备?

长征七号运载火箭计划6月25日至29日在海南文昌发射场择机发射。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。

防水设计渗透到每个细节

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。

例如,在部段对接处、细小的孔径和缝隙处都要加密封条、涂硅橡胶;在排气孔处,实现排气防水双功能并举;针对低温液体贮箱加注后无法避免的冷凝水聚集问题,采用开设排水孔等方法。

“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。

“长征七号火箭的脐带塔两侧装有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,因此它的结构及组成是最复杂的,这也意味着我国运载火箭的研制技术又迈出了一大步。”吴梦强说。(记者陈曦、曾涛、王玉山)

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