揭秘运送长征七号的火箭运输船

6月22日,长征七号运载火箭垂直转运至发射区,按计划将于本月25日至29日择机发射,这也是新建成的海南文昌航天发射场首次执行飞行试验任务。

我国新建的海南文昌航天发射场拥有2座多射向运载火箭发射塔架,2009年9月开工建设,2014年11月基本建成。与酒泉、太原、西昌3个航天发射场相比,海南文昌航天发射场具有纬度低、发射效率高、射向宽、落区安全性好、海运便捷等优势,能够满足新一代无毒、无污染运载火箭和新型航天器发射任务需求,未来将主要承担货运飞船、大吨位空间站、地球同步轨道卫星等航天器发射任务。

由于海南文昌航天发射场位于海南岛,采用海运的方式运送长征七号运载火箭成为必然选择。5月8日上午,远望21号从天津港装船起航,经过6昼夜海上航行,途经渤海、黄海、东海、台湾海峡、南海等海域,5月14日安全抵达海南文昌清澜港码头,总航程约1670海里。火箭吊装、运输、卸载各环节安全顺利,新型运载火箭和火箭运输船共同经受住了复杂海况环境考验。这是长征系列火箭第一次由海路运往发射场,也是我国运载火箭第一次打破铁路运输的限制实现整体运输。

执行此次火箭运输任务的“远望21”号运输船由中国船舶及设计设计研究院(MARIC)设计、江南造船(集团)有限责任公司建造,是江南船厂为中国卫星海上测控部建造的第一艘新一代运载火箭运输船,也是国内首型专用火箭运输船。

“远望”系列火箭运输船中国新一代运载火箭发射工程中的重要一环,能够承担长征五号、长征七号和包括空间站及货运飞船在内的新一代航天器的海上运输任务。该型船共有2艘,分别为“远望21”号和“远望22”号。其中,“远望21”号于2012年4月1日开建、2013年5月6日完工交付,而“远望22”号则是于2012年6月20日开工、2013年6月28日交付。这两艘船舶专为火箭运输设计,带有大型起重机,能安全运输组装好的大尺寸火箭或火箭分段,肩负着我国航天事业发展的重大使命。

由于运载火箭对环境温度、湿度、盐度以及过载加速度的要求极为苛刻,稍有不适的环境条件或过大的过载,就可能会对火箭造成致命的危害,甚至危及整个火箭发射任务。为此,项目组创新设计出一整套运载火箭海上环境保障措施和火箭集装箱减摇减振手段,成功使火箭货舱内始终维持适宜的温湿度及盐雾度,在火箭海运过程中及吊运的过程中,通过减摇鳍、减摇水舱和集装箱弹性滑移箱脚等手段,使得火箭集装箱的过载加速度完全符合设计要求。

航天科技集团一院长征七号运载火箭副总指挥张涛介绍,公路运输距离过长且颠簸;铁路运输则由于受中国铁路隧道直径的限制,超过3.5米直径的火箭就不能通过;海运则显得更为平稳、舒适。他比喻说:“火箭从公路、铁路运输,就像坐‘硬板床’;乘船从海上运输,就好似坐‘沙发’。”

具体来说,火箭运输是否平稳,有一个重要的考量项目——过载环境。张涛表示,“过载环境就像开车时加速行驶或紧急刹车,过载环境差就会危害火箭的结构。”科研人员在整个海运过程中详细记录了起锚、起航、抛锚、靠港以及多种海况下的过载环境数据和振动环境数据。结果表明,海运的过载环境数据不仅优于设计值,而且仅为铁路运输过载环境数据的1/3、公路运输的1/2。

火箭运输是否舒适也有一个考量——振动环境。测试数据表明,在海运过程中,低于3级海况时,长征七号火箭表现得较为平稳;出现4级至5级海况时,箭体振动环境相对恶劣。专家表示,即使这样,这方面的数据也优于公路、铁路运输的实测数据。

远望21号火箭运输船船长史开表示,一路航行非常顺利,海上运输比铁路运输更加平稳,对火箭产品的冲击更小,超出了预期效果。

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