火箭小子“長征七號”

柴柯

6月25日，我國新一代中型運(yùn)載火箭“長征七號”在新建成的海南文昌航天發(fā)射場首飛成功。“長征七號”的首次發(fā)射意義十分重大，它將大幅提升我國進(jìn)入空間的能力。同時(shí)，本次發(fā)射也是文昌發(fā)射場首次執(zhí)行發(fā)射任務(wù)。

1.冒雨發(fā)射防水強(qiáng)

我們知道，現(xiàn)役火箭發(fā)射時(shí)都會避開雷雨天，而新一代運(yùn)載火箭“長征七號”卻能冒著中雨發(fā)射。為什么呢？原來，這個(gè)火箭小子是做了“防水”設(shè)計(jì)的！由于文昌發(fā)射場氣候潮濕，降水量大，全年中雨較多。因此，要保證火箭能夠在中雨情況下發(fā)射，必須要求火箭具備“防水”功能。

2.燃料加注停放久

“長征七號”火箭在文昌發(fā)射場合練及低溫燃料加注后成功停放24小時(shí)，創(chuàng)下了低溫燃料停放時(shí)間最長紀(jì)錄。為什么要停放這么久呢？原來，新一代運(yùn)載火箭有多種發(fā)射任務(wù)需求，而且發(fā)射前程序復(fù)雜，停放24小時(shí)就可以為成功發(fā)射爭取更多有利時(shí)間，提高火箭發(fā)射的可靠性。

為何低溫燃料加注后僅能停放24小時(shí)呢？原來，低溫燃料不僅溫度極低，且易燃易爆易蒸發(fā)，停放中的火箭就像“定時(shí)炸彈”。同時(shí)，低溫燃料導(dǎo)致工作人員要在低溫環(huán)境中作業(yè)，箭體上的部分儀器設(shè)備也要面臨低溫環(huán)境的考驗(yàn)。

3.起飛噴水來降溫

“長征七號”火箭點(diǎn)火起飛時(shí)，箭體尾部噴出的火焰使得發(fā)射平臺瞬間接近3 000℃，足以熔化絕大多數(shù)金屬和非金屬材料。即便火箭發(fā)射平臺由特殊材料制成，表面有防熱涂層，也很難承受如此高的溫度。

新一代運(yùn)載火箭發(fā)射與現(xiàn)役火箭不同的是：發(fā)射平臺旁的大流量噴水降溫降噪系統(tǒng)要給發(fā)射平臺噴水降溫，否則火箭發(fā)射臺內(nèi)部的儀器設(shè)備很可能因高溫受影響。

4.發(fā)射平臺要防曬

“長征七號”火箭發(fā) 射點(diǎn)火的剎那，發(fā)射平臺既要能承受強(qiáng)熱流的沖刷，又要耐得住強(qiáng)高溫。為延長發(fā)射平臺的使用壽命，在每次火箭發(fā)射前，工作人員都要為即將執(zhí)行發(fā)射任務(wù)的平臺表面涂覆大面積“防曬霜” — 特種防護(hù)涂層。

不過，火箭發(fā)射平臺要涂覆的面積可不是“一張臉”大小，而是2 000平方米那么大，光噴涂用料就要將近4噸！

5.坐上“沙發(fā)”去文昌

我們知道，火箭從研制地到發(fā)射場通常有3種運(yùn)輸方式— 公路、鐵路、海運(yùn)。那么，哪種方式更“舒適”呢？設(shè)計(jì)人員形象地說：“火箭走公路、鐵路，就像坐‘硬板床，而乘船走海運(yùn)就好似坐‘沙發(fā)?！?/p>

“長征七號”合練箭是海運(yùn)中“第一個(gè)吃螃蟹”的火箭，在它的芯一級、芯二級、助推器、整流罩，以及它乘坐的船上、裝載的集裝箱上，布設(shè)了30個(gè)測點(diǎn)，詳細(xì)記錄了起航、拋錨、起錨、靠港，以及多種海況下的過載環(huán)境數(shù)據(jù)和振動環(huán)境數(shù)據(jù)。

事實(shí)表明，海運(yùn)的振動環(huán)境優(yōu)于其他運(yùn)輸方式，可以很好地保證火箭內(nèi)部設(shè)備的安全。

6.火箭轉(zhuǎn)場能轉(zhuǎn)彎

“長征七號”火箭在轉(zhuǎn)場過程中要拐4個(gè)60°的彎。為何要拐彎？是因?yàn)橐汀伴L征五號”火箭共用一個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)軌道，節(jié)省占地面積。

7.火箭專用“臍帶塔”

你可能聽說過，胎兒在母親肚子里的10個(gè)月，臍帶起到了至關(guān)重要的作用，它能為胎兒提供必不可少的養(yǎng)分?；鸺诘竭_(dá)發(fā)射場之后，也有著這樣重要的“臍帶”，與母體內(nèi)的臍帶有著相似的功能，那就是火箭的加注管道、供氣管道、空調(diào)管道、電纜等等，它們向火箭源源不斷地輸送燃料，供氣以及調(diào)節(jié)體溫。

現(xiàn)役火箭的管道和電纜都在發(fā)射塔架上，這些“臍帶”要一直工作到火箭起飛前。而“長征七號”火箭則有了專門承載火箭加注管道、供氣管道的裝置—臍帶塔。

8.火箭燃料特別重

“長征七號”火箭是個(gè)“鋼筋鐵骨”的大個(gè)子，體重幾百噸，但這個(gè)大家伙體重的90%甚至更多都是燃料。

這是為什么呢？原來，如果把火箭比作衛(wèi)星等載荷通往太空的“專車”，那么，對于這輛“專車”來說其本身的自重要越小越好，而能提供動力的燃料則要越多越好。這樣，就可以將盡可能多的“運(yùn)量”留給“乘客”（航天器）了。

9.火箭可抗8級風(fēng)

在我國主要的4個(gè)發(fā)射場中，除了文昌發(fā)射場，其他的發(fā)射場都在內(nèi)陸，發(fā)射場內(nèi)的風(fēng)速隨著距離地面高度的變化不大。但文昌發(fā)射場不同，距地面五六十米高的地方的風(fēng)速要遠(yuǎn)高于地面風(fēng)速?！暗孛娓惺艿降氖俏L(fēng)，火箭一級的地方可能就是‘大風(fēng)了。我們將這種隨著距離地面高度而變化的風(fēng)稱為‘淺層風(fēng)。”研制人員這樣說。為了 提 升 抗 風(fēng) 能 力，研 制 人 員 給 火 箭 裝 上了“ 防 風(fēng) 減 載 裝置”。這樣一來，即使遇 到8級 大 風(fēng)的天氣，“長征七號”火箭依舊可以轉(zhuǎn)場啦！

怎么樣？火箭小子“長征七號”的本領(lǐng)不少吧？隨著我國新一代運(yùn)載火箭技術(shù)的發(fā)展，“長征”系列火箭家族也會越來越強(qiáng)大。讓我們一起繼續(xù)關(guān)注吧！

（本文摘編自中國航天科工集團(tuán)公司、中國航天科技集團(tuán)公司、“微航天”等微信公眾號）