長征7號火箭抵達海南!發射場內景大公開

2016-05-15 09:12:39　來源: 綜合 查看原文

5月14日16時許，中國衛星海上測控部所屬「遠望21號」火箭運輸船順利將「長征7號」運載火箭運抵海南文昌，標誌著長征7號運載火箭首次飛行任務進入全面實施階段。

長征7號火箭將按既定程序開展測試工作，預計於6月下旬擇機發射。

這是我國新建成的海南文昌發射場首次執行發射任務。

長征7號於5月8日在天津大火箭基地的裝配廠房內裝入特製的海運集裝箱，搭乘遠望21運輸船，經過1800海里，抵達海南文昌航天發射中心。

這段看似普通的歷程，承載著中國航天很多的第一次:長征7號火箭是天津大運載火箭基地總裝並送出的第一枚火箭，這是長征系列火箭第一次由海路整體運往發射場，這也是海南文昌航天發射中心即將發射的第一枚運載火箭，將翻開中國航天低緯發射的新篇章。

「長征七號」是我國載人航天工程為發射貨運飛船而全新研製的運載火箭，和正在測試的「長征五號」火箭一樣，是我國新一代運載火箭中的大個子(總長達53.1米)，而且本事大。

「長征七號」的本事首先就體現在運載能力上。「長征七號」採用液氧煤油發動機等新技術，近地軌道運載能力由9噸提高到13.5噸，雖然比「長征五號」25噸的運載能力少了近一半，但術業有專攻，「長征五號」主要用於運載重型空間站和載人航天任務，「長征七號」則用於發射人造衛星、拉貨或者載人。

中國航天科技集團公司第一研究院負責人打了個形象的比方，原有的火箭運載能力相當於「一居室」，伴隨空間站、深空探測、更大規模衛星平台的需求提出，需要更大的「三居室」，甚至「小別墅」。

「長征五號」「長征七號」等新型火箭將基本覆蓋我國在所有軌道的應用，其中，「長征七號」未來將承擔我國航天80%的發射任務。

其次，「長征七號」是一枚採用環保無毒的液氧煤油發動機的大型液體運載火箭。以前，火箭使用的發動機單台推力70噸左右，火箭運載能力僅有9噸，而且用的推進劑還有毒。

「長征七號」使用新型120噸級液氧煤油發動機，推力提高了六成，火箭運載能力最大能提高3倍。此外，發動機使用的是液氧和煤油，都是無污染的環保燃料，不僅比常規推進劑便宜六成，且易於存貯和運輸，發動機還能重複使用。

正因為這些優勢，液氧煤油發動機被譽為世界航天動力領域的「珠穆朗瑪峰」。

為了研製它，從2000年正式立項，到2012年120噸級發動機研製成功，再到正在研製的500噸級大推力液氧煤油發動機取得突破性進展，中國航天科技集團公司六院的科學家先後經歷過整機試車4次失敗的打擊，突破了高壓補燃關鍵技術80餘項，使我國成為世界上繼蘇聯之後，第二個掌握高壓補燃技術的國家。

再次，「長征七號」是我國首枚全生命周期的數字火箭。按照中國航天科技集團中國運載火箭技術研究院原黨委書記梁小虹的說法，「長征七號」採用三維協同、設計、試驗和製造，火箭全研製流程沒有一張紙質圖紙，代表了國內運載火箭最高研製水平。

例如，在研製階段，中國航天科技集團公司一院實現了三維設計數據審簽、發放和更改技術狀態管理，全箭模型數據規模超過20GB。

生產加工階段更是神奇實現了「一鍵式」加工。據梁小虹介紹，以前加工某零部件，首先要根據二維圖紙畫出工序草圖、手工編製工藝規程，然後進行車、銑、鏜等系列工序。

現在，只需按動數控機床按鈕，成品即刻完成，且合格率達100%。在航天703所的生產車間，呈現模擬視頻和三維工藝流程的終端大屏幕顯示器如今成了標配，讓火箭生產越來越高大上。

在試驗、裝配階段，「長征七號」還應用了時髦的虛擬現實技術 ，對火箭進行虛擬裝配、虛擬試驗，真實模擬火箭實際裝配和試驗環境，提前預見可能發生的問題，確保了火箭試驗、裝配一次成功。

「長征七號」的本領不是天生就有的，而是經歷了千錘百鍊的試驗。據統計，從2010年正式立項，5年的初樣研製中，研製隊伍完成了32 項關鍵技術攻關，完成了289項初樣大型地面試驗。

例如，「長征七號」的助推氧化劑箱的直徑達到2.25米，整箱長度由此前的4.5米增加到13米，薄區厚度僅1.7毫米，和雞蛋殼差不多厚，是火箭研製生產中難度最大的部分之一。

為此，科學家們不僅要研發各種成形、焊接的新技術，還要對其進行動力系統試車、常溫靜力試驗、爆破試驗等危險測試。

例如，去年底進行的全箭模態試驗，需要把50多米高、近600噸重的「長征七號」綁在全箭振動塔上「盪鞦韆」，以模擬火箭從起飛到助推器分離前100多秒的真實飛行狀態。

要做到這一點，首先需要建造足夠高的廠房，而在2008年，中國航天人進駐天津大運載火箭基地時，這裡只有幾個工棚。如今，這個全箭振動塔建築面積達10230平方米，高93米，相當於30多層樓房的高度，最大承載力為1500噸。

科學家們將「長征七號」用16根垂下來的粗鋼絲繩和底部的工裝托住，整個實驗過程就如同坐在「鞦韆」上，當然，這種振幅遠不如盪鞦韆那麼大，甚至用肉眼都不易覺察。

再比如噴水實驗。一般來說，火箭點火起飛時，箭體尾部噴出的火焰幾乎「直擊」發射平台，使發射平台瞬間接近3000攝氏度。

這一溫度足以熔化絕大多數金屬和非金屬材料。火箭外殼、火箭發射平台雖然由特殊材料製成，但高溫也很可能會對其內部的儀器造成影響。

經過多次實驗，科學家們終於尋找到最為合適的噴水點。據中國航天科技集團公司一院15所大流量噴水降溫降噪系統技術負責人陳勁松介紹:「噴水系統分兩級。

一級位於發射平台上，在火箭發動機點火前向發射平台噴洒一層5厘米厚的水層;二級位於發射平台兩旁5米高的空中，當火箭飛達5米高以後向箭體尾部火焰中心噴水。兩級噴水設施將各噴20餘秒，完成400噸的噴水量。」