2024年1月15日08:00至10:40,承载“天舟七号”货运飞船与“长征七号”遥八运载火箭组合体的活动发射平台从文昌发射场垂直总装测试厂房垂直转运至发射区,“天舟七号”发射任务就此转入最后阶段。
“长七”是我国新一代中型运载火箭,是“天舟”货运飞船专属“座驾”,采用两级半构型,主动力全部采用液氧煤油发动机。该箭长53.075米,芯一级、芯二级直径3.35米,助推器直径2.25米,配备直径4.2米整流罩,起飞质量约597吨,起飞推力727吨,其近地轨道运力达到14吨,位列中国现役火箭第2位,仅次于“长五”的25吨,
垂直转运状态,任务船箭组合体并未加注推进剂,总质量为70余吨。由于船箭组合体头部顶着的是完成推进剂加注和货运装载的“天舟七号”货运飞船,后者最大发射质量可达约14吨,这就使得组合体处于头重脚轻的状态,不过通过火箭底部4个支撑点将船箭组合体固定在重达1800吨的活动发射平台上,船箭组合体与发射平台组成了船箭台组合体,一定程度抵消了头重脚轻的不利影响。
不过,为了减轻垂直转运过程中的摇晃和颠簸,转运过程十分缓慢,3千米的距离耗时近3小时,平均时速仅有约1千米/小时(约0.27米/秒),远远慢于步行速度。
同时,沿海地区浅层大风影响火箭的垂直稳定性,震动容易使箭体重心偏移、发生形变或对箭内器件造成损伤,这也使得火箭需要小心慢行。为此,“长七”火箭研制团队对火箭局部结构进行了适当加强,并为火箭设计了一个“防风减载装置”。该装置采用可伸展的桁架结构,一端固定在活动发射平台的脐带塔上,展开以后另一端与火箭二级发动机机架接头对接,垂直转运过程中,将火箭与脐带塔连接起来,能够显著降低火箭受到的风载,可适应8级大风(17.2-20.7米/秒)的影响。
纵观世界航天领域,基于相同的原因,运载火箭的垂直转运都很慢,比如美国的太空发射系统、“阿特拉斯5”等。不过,相较于水平转运,垂直转运可以避免火箭由水平到垂直的状态改变带来的重复测试,更能确保火箭的可靠性。
“天舟七号”任务船箭就位发射区后,发射任务就此转入了加注发射阶段,将开展各项功能检查、联合测试等工作,并进行以全区合练为代表的发射演练。此后,火箭将加注推进剂,最终进入临射状态。
作者:木兰星舟
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