這是長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭垂直總裝測(cè)試廠房中的活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)。位于海南省東北部的文昌市有許多響亮的名片:椰子之鄉(xiāng)、華僑之鄉(xiāng)、排球之鄉(xiāng)……如今,更多的人知道文昌,是因?yàn)楹D衔牟教彀l(fā)射場(chǎng)建在這里的龍樓鎮(zhèn)上。隨著發(fā)射場(chǎng)首次發(fā)射任務(wù)進(jìn)入倒計(jì)時(shí),常住人口只有2.5萬(wàn)人的龍樓變得熱鬧起來(lái),來(lái)自全國(guó)各地的人不斷聚集,只為見(jiàn)證那歷史性的時(shí)刻。對(duì)于這座我國(guó)最年輕的航天發(fā)射場(chǎng),大家心中有太多的好奇等待解答。6月23日,新華社記者走進(jìn)海南文昌航天發(fā)射場(chǎng),零距離觸碰中國(guó)航天又一個(gè)夢(mèng)想騰飛的地方。新華社記者陳曦 攝
新華社海南文昌6月24日電題:長(zhǎng)征七號(hào)火箭首飛那些要知道的事
新華社記者李國(guó)利、陳曦、曾濤、王婷
全新外觀,全新設(shè)計(jì),全新燃料,全新理念……靜靜矗立在大海之濱的長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭,即將迎來(lái)首次太空遨游之旅。
作為我國(guó)最新研制的新一代中型運(yùn)載火箭,長(zhǎng)征七號(hào)從運(yùn)輸方式到總體裝配、從加注停放到點(diǎn)火啟動(dòng)、從燃料類(lèi)型到環(huán)境適應(yīng)等方面都發(fā)生了巨大變化。新華社記者24日在海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)采訪了火箭各系統(tǒng)的相關(guān)專家,探尋長(zhǎng)征七號(hào)首飛那些要知道的事。
?。罚疵氲狞c(diǎn)火“沉寂期”
【事實(shí)】和以往長(zhǎng)征系列火箭發(fā)射相比,長(zhǎng)征七號(hào)在接到零號(hào)指揮員下達(dá)的“點(diǎn)火”指令后,將進(jìn)入短暫的“沉寂期”。約7.4秒后,長(zhǎng)征七號(hào)才會(huì)噴射出白色火焰。
【專家說(shuō)】長(zhǎng)征七號(hào)火箭副總設(shè)計(jì)師助理胡曉軍:以往發(fā)射的火箭依靠火工品點(diǎn)火,通過(guò)火藥啟動(dòng)劑點(diǎn)燃火箭,為一次性使用,存在無(wú)法點(diǎn)燃的風(fēng)險(xiǎn)。長(zhǎng)征七號(hào)火箭使用的是我國(guó)第一臺(tái)閉式發(fā)動(dòng)機(jī),具備多次啟動(dòng)能力,其點(diǎn)火原理是通過(guò)高壓煤油本身沖破點(diǎn)火器,推到預(yù)燃室,再進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)。由于高壓補(bǔ)燃會(huì)多出5秒的泄壓時(shí)間,所以導(dǎo)致噴火時(shí)間延后,7.4秒后才能看到火焰。
【解析】這種點(diǎn)火方式不再需要火藥起動(dòng)劑,可靠性更高,操作更加簡(jiǎn)單,啟動(dòng)更加平穩(wěn)。此外,常規(guī)推進(jìn)劑在點(diǎn)火過(guò)程中會(huì)排放出一部分燃料,燃燒后直接排除不再產(chǎn)生推力。采用高壓補(bǔ)燃的方式則不會(huì)有推進(jìn)劑泄出,燃燒效率更高。
24小時(shí)的停放時(shí)間“創(chuàng)紀(jì)錄”
【事實(shí)】目前除長(zhǎng)征七號(hào)火箭之外的現(xiàn)役長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭,燃料加注后的停放時(shí)間一般為一周左右,但長(zhǎng)征七號(hào)燃料加注后的停放時(shí)間為24小時(shí)。
【專家說(shuō)】長(zhǎng)征七號(hào)火箭動(dòng)力系統(tǒng)總指揮鄧新宇:長(zhǎng)征七號(hào)加注的是低溫燃料,這種燃料不僅溫度極低,且易燃易爆易蒸發(fā)。燃料加注后停放24小時(shí),已經(jīng)創(chuàng)造了低溫燃料停放時(shí)間最長(zhǎng)紀(jì)錄。為保證火箭加注后狀態(tài)正常,試驗(yàn)隊(duì)員不但要實(shí)時(shí)監(jiān)控檢測(cè)數(shù)據(jù),還要每隔一個(gè)小時(shí)到現(xiàn)場(chǎng)檢查火箭狀態(tài)。加注了低溫燃料后的發(fā)射塔,猶如一個(gè)大冷庫(kù),貯箱板外結(jié)滿了厚厚的霜,每次檢查,試驗(yàn)隊(duì)員都會(huì)被凍得瑟瑟發(fā)抖。
【解析】由液氧和煤油組成的低溫燃料,燃燒后產(chǎn)生二氧化碳和水,無(wú)毒無(wú)污染,不會(huì)對(duì)環(huán)境造成任何破壞。從這個(gè)意義上講,長(zhǎng)征七號(hào)是名副其實(shí)的“綠色”火箭。
?。担埃坝鄧嵉摹按髠€(gè)子” 超九成是燃料
【事實(shí)】50余米高的長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭,總體重達(dá)到了500余噸,但其中箭體外殼、電纜、儀器等“干貨”的總質(zhì)量只有50余噸,其余均為液氧煤油推進(jìn)劑。
【專家說(shuō)】長(zhǎng)征七號(hào)火箭設(shè)計(jì)人員徐利杰:燃料在火箭中的比重越大,說(shuō)明火箭的設(shè)計(jì)越合理,結(jié)構(gòu)效率越高。火箭的外殼、電纜、儀器等部件的質(zhì)量稱為“死重”,在保證功能強(qiáng)大的同時(shí)要盡可能簡(jiǎn)潔、以減輕重量。
【解析】火箭是衛(wèi)星等載荷通往太空的運(yùn)輸工具,火箭的自重越小、提供的燃料越多,就可以把盡可能多的“運(yùn)量”留給衛(wèi)星等載荷,使載荷增加更多功能件、攜帶更多試驗(yàn)產(chǎn)品及燃料等,在太空發(fā)揮更大作用。
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【事實(shí)】長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭點(diǎn)火起飛時(shí),箭體尾部噴出的火焰將直沖發(fā)射平臺(tái),3000攝氏度左右的高溫足以熔化絕大多數(shù)金屬和非金屬材料,即使特殊材料制成的發(fā)射平臺(tái)表面有防熱涂層,也很難承受如此高溫。
【專家說(shuō)】“大流量噴水降溫降噪系統(tǒng)”技術(shù)負(fù)責(zé)人陳勁松:在長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火前,位于發(fā)射平臺(tái)上的一級(jí)噴水系統(tǒng)會(huì)向發(fā)射平臺(tái)噴射一層厚度為5厘米的水膜,當(dāng)長(zhǎng)征七號(hào)飛達(dá)5米高以后,位于發(fā)射平臺(tái)兩旁的二級(jí)噴水系統(tǒng)會(huì)繼續(xù)向箭體尾部火焰中心噴水,兩級(jí)噴水設(shè)施各噴20余秒,總噴水量達(dá)400噸。
【解析】400噸水中,30%會(huì)瞬間汽化到大氣中,60%則通過(guò)導(dǎo)流槽流走。大量的水分蒸發(fā)將使發(fā)射平臺(tái)核心區(qū)降溫1000攝氏度左右。此外,這個(gè)系統(tǒng)還具有良好的降低噪音效果。
三維技術(shù)打造第一枚“全數(shù)字”火箭
【事實(shí)】在長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭二級(jí)箭體增壓導(dǎo)管安裝現(xiàn)場(chǎng),沿襲幾十年的設(shè)計(jì)安裝圖紙已不見(jiàn)蹤跡,取而代之的是電腦顯示屏中的三維圓柱體。
【專家說(shuō)】型號(hào)調(diào)度尚曉菁:原來(lái)用二維平面設(shè)計(jì)圖紙,很多情況下并不能看到導(dǎo)管的準(zhǔn)確形狀,準(zhǔn)確安裝位置也需要圖紙的參數(shù)再進(jìn)行計(jì)算?,F(xiàn)在通過(guò)三維模型,安裝工程師可以形象、直觀地掌握管線的準(zhǔn)確位置和走向。
【解析】長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭采用了三維技術(shù),從設(shè)計(jì)到生產(chǎn),均采用全三維數(shù)字平臺(tái),是我國(guó)首枚“全數(shù)字”火箭,也標(biāo)志著我國(guó)運(yùn)載火箭開(kāi)始邁入全生命周期數(shù)字化的大門(mén)。
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