神舟五號(hào)和楊利偉的故事大家一定還記得,17年過去了,神舟系列已經(jīng)發(fā)展到十二號(hào),6月17日上午,神舟十二號(hào)載人飛行任務(wù)發(fā)射成功,3名宇航員被送入太空,他們將進(jìn)入我們先前發(fā)射的中國空間站“天和”核心艙,進(jìn)行為期三個(gè)月的包括太空行走在內(nèi)的4項(xiàng)任務(wù)及試驗(yàn)。
作為一個(gè)汽車號(hào),我們今天就不搶軍事號(hào)的活兒了,大火箭的事兒他們比我整得更明白,今天和大家聊聊地面的事兒,咱們接著看。
從上圖可以看到,長征二號(hào)運(yùn)載火箭坐著專車,慢慢被移動(dòng)到發(fā)射架,這段路程其實(shí)不遠(yuǎn),但是因?yàn)榛鸺苿?dòng)得很慢,大概是以毫米/秒的單位計(jì)量,因此顯得十分漫長,那么背著火箭的這個(gè)像車又不像車的玩意兒是什么呢?
長征五號(hào)所使用的新型火箭發(fā)射平臺(tái)
其實(shí)它確實(shí)不屬于汽車的類別,它的學(xué)名叫“活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)”,是指完成運(yùn)載火箭全箭整體垂直運(yùn)輸和發(fā)射的可移動(dòng)設(shè)備。
這個(gè)大塊頭干的都是臟活累活,垂直支撐并固定火箭以及進(jìn)行整體垂直運(yùn)輸就不說了,這是基本功,等到火箭準(zhǔn)備發(fā)射的時(shí)候,它還要擔(dān)起發(fā)射平臺(tái)的作用,由行走時(shí)的輪組受力狀態(tài)轉(zhuǎn)為發(fā)射時(shí)的剛性支承狀態(tài),火箭發(fā)射時(shí),會(huì)排出幾千度的高溫燃?xì)饬鳎@個(gè)平臺(tái)要順利排導(dǎo)這些高溫氣流??偟膩碚f,能扛、能跑、能剛,還要耐高溫,算是航天界最吃苦耐勞的打工人。
首先,也不是所有火箭都需要垂直運(yùn)輸,當(dāng)然也有水平運(yùn)輸?shù)?,比如俄國就是水平運(yùn)輸?shù)拇???赡苁遣幌朐齑怪毖b配大樓這樣目標(biāo)巨大的建筑,老毛子的火箭從來都是在普通的廠房里以水平的姿態(tài)裝配好,然后用火車拖到發(fā)射臺(tái)上。不過火箭最終肯定還是要垂直發(fā)射的,又不是導(dǎo)彈對(duì)吧,俄國人的想法也挺簡單,直接在發(fā)射架上搭一個(gè)巨大的液壓臂,愣是把送到的運(yùn)載火箭立上發(fā)射臺(tái),這也是戰(zhàn)斗民族的彪悍之處。
這么做雖然麻煩,但是總體來說是能大大降低制造成本的,不用建昂貴的垂直裝配大樓,而且甚至可以在一個(gè)廠房里同時(shí)裝配兩只火箭,非常節(jié)省時(shí)間。所以如果短時(shí)間內(nèi)有多次發(fā)射需求的話,水平裝配+液壓臂的方式確實(shí)很有用,馬斯克的Falcon 9就是采用了這一方式,上圖可以看到,碩大的液壓臂正在將SPACEX的火箭扶正。
我們采用的方法和美國類似,就是垂直裝配、垂直測(cè)試、垂直轉(zhuǎn)場(chǎng)的“三垂模式”,倒不是說這一模式和水平裝配哪種更好,它們各有優(yōu)勢(shì),事實(shí)上,“三垂模式”對(duì)轉(zhuǎn)場(chǎng)的技術(shù)要求更高一些,要把這個(gè)龐然大物小心地運(yùn)輸?shù)桨l(fā)射臺(tái),整個(gè)過程的要求極高,地面的一毫米高度偏差,就會(huì)在火箭的整流罩、逃逸塔部分產(chǎn)生約20毫米的橫向偏移,之前只有美國在這方面的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)最成熟,而現(xiàn)在,我們中國也能自豪的說——我也會(huì)。
這次承擔(dān)神州十二號(hào)發(fā)射任務(wù)的是長征二號(hào)F火箭,它的發(fā)射平臺(tái)曾是中國最大的發(fā)射平臺(tái),給大家說說它有哪些特點(diǎn)。
它長24米多、寬22米,高8米多,能夠適應(yīng)最大直徑為3.35米的芯級(jí)箭體。這個(gè)平臺(tái)其實(shí)已經(jīng)誕生了較長時(shí)間,它不像汽車直接裝上輪子就到處走,它更像火車,通過幾組輪組和軌道來進(jìn)行移動(dòng)。經(jīng)過多次的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),工程師還對(duì)它進(jìn)行了升級(jí),比如之前這個(gè)平臺(tái)有兩臺(tái)方向機(jī),一主一備,如果主機(jī)發(fā)生故障,需要手動(dòng)拆除相關(guān)配件,再給備用機(jī)裝上新的配件,耗時(shí)2小時(shí),經(jīng)過升級(jí)后,通過一個(gè)離合手柄,一分鐘就能完成切換。此外還用行星齒輪減速器代替原來使用的滾柱密切圓減速器,傳動(dòng)效率由60%左右提升至95%左右。
其實(shí)這次神舟十二號(hào)的運(yùn)載火箭活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)已經(jīng)屬于上一代產(chǎn)品,之前發(fā)射長征五號(hào)遙四運(yùn)載火箭的時(shí)候,用上了最新的活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)。它體積更大,平臺(tái)高近70米,相當(dāng)于24層樓的高度,臺(tái)體的上表面面積達(dá)600多平方米,相當(dāng)于1.5個(gè)籃球場(chǎng),整個(gè)平臺(tái)自重近2000噸。同時(shí),集成度更高,有一個(gè)獨(dú)特的“臍帶塔”,成為機(jī)、電、液、氣一體化大型綜合性發(fā)射平臺(tái)。另外,技術(shù)也更加先進(jìn),擁有最新的“十二點(diǎn)調(diào)平技術(shù)”,比以往的四個(gè)支撐點(diǎn)更加穩(wěn)當(dāng),有利于火箭的瞄準(zhǔn)和發(fā)射。
寫在最后
當(dāng)你看到這篇文章的時(shí)候,三位宇航員已經(jīng)在300多千米高度的空間站進(jìn)行著在軌駐留工作,透過舷窗,他們能望到整個(gè)藍(lán)星。星辰大海是人類藏于骨子里的征服理想,大航海時(shí)代早已結(jié)束,而更加廣袤的太空,才是未來各國逐鹿的主場(chǎng)。繼美俄之后,中國成為第三個(gè)擁有空間站的國家。神舟飛船越過星辰,太空長征還將繼續(xù)。
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