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为“长征七号”测“风水”

2020/2/9 15:08:05 来源:中国西藏网

  海南文昌6月25日电 题:为“长征七号”测“风水”

  记者 张素

  上溯战国时代,中国就有“风水”说法,是为阴阳调和、趋吉避凶。长征七号运载火箭首次发射,海南文昌航天发射场首次启用,也与“风”、“水”息息相关。

  这“风”是“浅层风”。

  中国航天科技集团公司一院长征七号火箭副总设计师程堂明解释,发射场临海,风速随地面高度变化明显,这种情况称为“浅层风”。每年8月至11月,受到强热带风暴和台风的影响,浅层风对火箭结构强度形成考验。

  特别是在垂直转运火箭时,长26米、宽23米、重1800吨又因顶部放置载荷而“头重脚轻”的长征七号运载火箭,能“走”起来已属不易,若再遇上大风,岂非裹足不前?

  团队设计出一套防风减载装置。程堂明说,这套装置把一端固定在活动发射平台的脐带塔上,另一端伸展开来,与火箭二级发动机机架接头对接,可以显著降低火箭所受风载。

  根据垂直转场试验数据和缩比风洞试验数据比对结果,“长征七号”可在8级大风的情况下转场,抗风能力超过中国现役运载火箭。

  文昌发射场也有“御风术”。有例为证:2014年,超强台风“威马逊”从文昌正面登陆,瞬时最高风速达到99m/s。目击者回忆,施工临时板房被尽数夷平,两人合抱粗的百年老树也被拦腰吹断。不过,包括塔架在内的所有发射场建筑的主体结构都完好无损。

  海南文昌航天发射场工程建设指挥部工程师周湘虎说,发射塔架是钢筋混凝土与钢结构的混合结构,能有效抗击台风侵袭。

  此外,中国目前可以提前4—5天确定台风登陆的具体地点,文昌发射场采用“新三垂模式”,将火箭射前准备时间缩短至3天内,避免火箭转场后遇到恶劣天气再“返工”。

  这“水”分两种:需防的,需用的。

  文昌发射场高温高湿,全年中雨较多,为此需做“防水”设计。航天科技集团一院设计人员卢松涛说,不仅要防雨水,还要防加注后的火箭表面形成的冷凝水。

  卢松涛说,在包括“长征七号”在内的新一代运载火箭上,尽量通过结构设计实现防水功能。“例如在部段对接处加装密封条,在细小孔径和缝隙涂硅橡胶,在分离面设计密封块等。”他说,“长征七号”上仅电连接器防水部位就有千余处。

  设计团队还祭出“防水电缆网”,对电缆网进行防潮防水灌封加工,确保连接器电性能及插拔不受影响。

  需用的“水”每次至少400吨,以化解点火起飞时箭体尾部喷出的3000摄氏度火焰。“大流量喷水降温降噪系统”技术负责人陈劲松说,喷水系统分为两级:一级位于发射平台上,在火箭发动机点火前给发射平台喷一层5厘米厚水膜;二级位于发射平台两旁5米高空,在火箭飞达5米高以后向箭体尾部火焰中心喷水。

  陈劲松说,400吨水中的30%会汽化到大气层,60%通过导流槽流走,发射平台核心区降温幅度在1000摄氏度左右。

  “气乘风则散,界水则止,古人聚之使不散,行之使有止”。未来,“长征七号”乘风得水,在具有纬度低、射向宽、安全性好、运输限制少、综合效率高等优势的文昌发射场扶摇直上。参与其间的人们希冀,“长征七号”成为中国新一代中型运载火箭的“中流砥柱”,文昌发射场也可在国际发射市场立足。(完)
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