发射在即 长征七号准备好了吗?

2016-06-24 02:56 北京青年报

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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。

“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。

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一周,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的脐带相连,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。

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长征七号火箭6个新特点

航天科技集团运载火箭技术研究院长征七号副总设计师助理胡晓军23日表示,长征七号是为发射货运飞船而全新研制的新一代无毒无污染、高可靠的中型运载火箭,由“结构、发动机、增压输送、控制、测量、总控网、动力测控、发射支持”等8大系统组成,具有6个全新特点。

新动力——长征七号采用的是我国目前最先进的高压补燃液氧煤油发动机,并且采用6台并联起飞工作,起飞推力达到730吨。液氧和煤油燃烧后产生的二氧化碳和水,不会对环境造成任何污染。

新布局——长征七号的助推器长约27米,接近我国现役火箭助推器的2倍,这种改变也需要对火箭的设计进行全面更新。

新环境——长征七号运载火箭采用了新型的多台大推力发动机并联工作,随之而来的是它的飞行环境将较以往恶劣一些。

新结构——长征七号采用了虚拟现实VR技术和全三维设计制造技术,应用了高效率的等边三角形网格结构。

新体制——为实现载人航天工程的高可靠,长征七号采用了具有备份保障的“1553B总线控制”这一成熟的控制体制,同时利用测量船、测控站和中继卫星进行多重测控。

新测发——采用“新三垂”测发模式,即垂直总装、垂直测试、垂直转场。

责任编辑:李楠楠(QN0006)

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