隨著一號工位發(fā)射任務(wù)的圓滿成功,我國首個商業(yè)航天發(fā)射場全系統(tǒng)發(fā)射能力也得到了完整驗證。那么,作為長征八號運載火箭適用的發(fā)射工位要滿足哪些條件呢?
長征八號適用的發(fā)射工位
要滿足哪些條件?
海南商業(yè)航天發(fā)射場的一號發(fā)射工位高83米,有近三十層樓那么高。它采用模塊化鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計,在確?;鸺踩l(fā)射的前提下,還可以節(jié)約建設(shè)成本及后期維護成本。
海南國際商業(yè)航天發(fā)射有限公司董事長 楊天梁:發(fā)射工藝的各種氣、電、液需求的接口,都按長征八號火箭的要求來設(shè)計和施工。應(yīng)該說是發(fā)射場和火箭方合力,整體上把火箭從測試到發(fā)射的流程優(yōu)化,提升它的發(fā)射效率,實現(xiàn)我們的高密度發(fā)射目標。
為了滿足高密度的發(fā)射任務(wù),海南商業(yè)航天發(fā)射場還采用了改進型“三垂”測發(fā)模式。將火箭拆成三截,每一截垂直坐著轉(zhuǎn)運車運到發(fā)射塔架后,再由吊車一截一截組裝起來,火箭到發(fā)射塔架后,可以“7天發(fā)射、7天恢復(fù)”,為實現(xiàn)低成本、高效率發(fā)射奠定堅實基礎(chǔ)。
中國航天科技集團 吳義田:我這一發(fā)箭打完,到下一發(fā)箭能立在臺子上,需要半個月左右的時間周期。生產(chǎn)總裝目前也在擴能,能夠保證在半個月左右就能造出來一發(fā)火箭。滿足一號工位的高密度發(fā)射需求是沒有問題的。
從地下到地面
導(dǎo)流槽改導(dǎo)流錐
記者探訪一號工位
海南商發(fā)的一號工位還有一個特殊的地方,它將傳統(tǒng)的地下導(dǎo)流槽改為地面導(dǎo)流錐,并在這次發(fā)射任務(wù)中首次使用。導(dǎo)流槽的作用就是排導(dǎo)火箭點火時產(chǎn)生的高溫燃氣,防止高溫燃氣影響火箭發(fā)射。這個特殊的設(shè)計到底和以前有啥不一樣呢?跟隨記者去現(xiàn)場看一下。
總臺央視記者 李寧:海南商發(fā)的一號工位有一個非常特殊的地方,跟我們之前所有見過的發(fā)射工位都不太一樣,之前大家印象比較深的火箭的導(dǎo)流,主要就是導(dǎo)流槽,在火箭的發(fā)動機的尾焰下方有一個很大的深坑,深坑一般20米,有一個渠,通過這個方式把火箭的尾焰導(dǎo)流出去。
商發(fā)創(chuàng)新性采用了一種導(dǎo)流裝置,可以叫它導(dǎo)流錐。表面看起來,它就像鐵疙瘩一樣外面都是鋼鐵,但其實它的科技含量非常高。首先它距離火箭的發(fā)動機非常近,火箭點火之后,3000℃的高溫會直接燒蝕導(dǎo)流裝置,對它來說考驗就非常大了。整個鋼鐵表面會有一層防燒蝕的材料,這個防燒蝕材料也是一種新材料,還有就是它最直接接觸火箭尾焰的像梯形一樣的裝置,是可更換的,兩個是一組,是可替換、模塊化的,這樣就便于它在發(fā)射之后馬上就可以進行修補,然后繼續(xù)投入使用。
中國航天科技集團 張國棟:這個工位是國內(nèi)第一個中型液體火箭首次采用的地面排導(dǎo)系統(tǒng)。導(dǎo)流錐距火箭的發(fā)動機距離非常近,火箭發(fā)動機點火以后,產(chǎn)生的高溫的燃氣流,不能對火箭起飛產(chǎn)生安全問題。所以我們通過導(dǎo)流錐形面反復(fù)地去優(yōu)化,去迭代,讓燃氣流能夠避免返濺到火箭上。
首用擠壓式噴水系統(tǒng)
對發(fā)射塔架降溫降噪
隨著一號工位發(fā)射任務(wù)的圓滿成功,我國首個商業(yè)航天發(fā)射場全系統(tǒng)發(fā)射能力也得到了完整驗證。作為長征八號火箭的適用發(fā)射工位,一號發(fā)射工位有很多特殊設(shè)計,比如它首次采用了一種叫“擠壓式噴水”的系統(tǒng)。這個系統(tǒng)的作用是什么?
總臺央視記者 李寧:導(dǎo)流裝置上有很多小孔都是用來噴水的。旁邊有一個水塔,通過擠壓式的方式把水加壓,再通過導(dǎo)流裝置的各個孔來降溫,它一秒鐘可以噴15噸水,通過這種方式來對導(dǎo)流裝置進行降溫和降噪。
中國航天科技集團 張國棟:我們也是首次應(yīng)用了擠壓式的噴水系統(tǒng),擠壓式是高壓噴水,壓力提高了一倍。最大的一個區(qū)別就是他們的水箱是在發(fā)射塔架塔頂,而我們的水箱是在地面,有三個300方的儲罐,其中一個儲罐是里面裝了300噸水,有兩個儲罐是高壓氣體,高壓氣體通過地面的管廊把水擠到我們導(dǎo)入裝置里面。
火箭在發(fā)射時,尾部會噴射出巨大的火焰,噴管出口的溫度高達3000攝氏度。為了防止高溫火焰損壞火箭和地面設(shè)施,必須在地上建設(shè)導(dǎo)流裝置,同時噴水降溫降噪。專家告訴記者,快速降溫也可以讓發(fā)射塔架更好地恢復(fù)。
中國航天科技集團 張國棟:發(fā)射臺側(cè)面也有一堆排水孔,發(fā)射臺的上表面還有好多的噴水孔,實際上全是為了來降溫,還有一個功能——降噪。火箭發(fā)動機產(chǎn)生的噪聲,對火箭里面的元器件會有比較大的影響,要給它降10個dB的幅度。采取了一系列的措施,來確保發(fā)射塔架快速地恢復(fù)。
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