新華社海南文昌3月12日電(記者陳凱姿、宋晨)12日凌晨,海南商業(yè)航天發(fā)射場一號(hào)發(fā)射工位首次發(fā)射取得圓滿成功,長征八號(hào)遙六運(yùn)載火箭以“一箭十八星”方式,將千帆星座第五批組網(wǎng)衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。這標(biāo)志著我國首個(gè)商業(yè)航天發(fā)射場已具備雙工位發(fā)射能力。
圖片來源:新華社記者 蒲曉旭 攝
01 7天發(fā)射 7天恢復(fù)
2024年11月30日,海南商業(yè)航天發(fā)射場二號(hào)發(fā)射工位首發(fā)成功。此次執(zhí)行發(fā)射任務(wù)的一號(hào)發(fā)射工位,是長征八號(hào)系列運(yùn)載火箭的適用工位。其高度達(dá)83米,采用模塊化鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并首次采用地面導(dǎo)流錐雙向開展地面排導(dǎo)噴水,實(shí)現(xiàn)降溫降噪?;鸺h(yuǎn)距離測發(fā)控方式、改進(jìn)型“三垂”測發(fā)模式,讓一號(hào)發(fā)射工位具備了“7天發(fā)射、7天恢復(fù)”的快速測發(fā)能力,可滿足未來高密度發(fā)射需求。
02 從“導(dǎo)流槽”到“導(dǎo)流錐”
海南商發(fā)的一號(hào)工位有一個(gè)非常特殊的地方,跟我們之前所有見過的發(fā)射工位都不太一樣,之前大家印象比較深的火箭的導(dǎo)流,主要就是導(dǎo)流槽,在火箭的發(fā)動(dòng)機(jī)的尾焰下方有一個(gè)很大的深坑,深坑一般20米,有一個(gè)渠,通過這個(gè)方式把火箭的尾焰導(dǎo)流出去。
商發(fā)創(chuàng)新性采用了一種導(dǎo)流裝置,可以叫它導(dǎo)流錐。表面看起來,它就像鐵疙瘩一樣外面都是鋼鐵,但其實(shí)它的科技含量非常高。首先它距離火箭的發(fā)動(dòng)機(jī)非常近,火箭點(diǎn)火之后,3000℃的高溫會(huì)直接燒蝕導(dǎo)流裝置,對(duì)它來說考驗(yàn)就非常大了。整個(gè)鋼鐵表面會(huì)有一層防燒蝕的材料,這個(gè)防燒蝕材料也是一種新材料,還有就是它最直接接觸火箭尾焰的像梯形一樣的裝置,是可更換的,兩個(gè)是一組,是可替換、模塊化的,這樣就便于它在發(fā)射之后馬上就可以進(jìn)行修補(bǔ),然后繼續(xù)投入使用。
這個(gè)工位是國內(nèi)第一個(gè)中型液體火箭首次采用的地面排導(dǎo)系統(tǒng)。導(dǎo)流錐距火箭的發(fā)動(dòng)機(jī)距離非常近,火箭發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火以后,產(chǎn)生的高溫的燃?xì)饬?,不能?duì)火箭起飛產(chǎn)生安全問題。所以通過導(dǎo)流錐形面反復(fù)地去優(yōu)化,去迭代,讓燃?xì)饬髂軌虮苊夥禐R到火箭上。
03 擠壓式噴水系統(tǒng):1秒噴15噸水
隨著一號(hào)工位發(fā)射任務(wù)的圓滿成功,我國首個(gè)商業(yè)航天發(fā)射場全系統(tǒng)發(fā)射能力也得到了完整驗(yàn)證。作為長征八號(hào)火箭的適用發(fā)射工位,一號(hào)發(fā)射工位有很多特殊設(shè)計(jì),比如它首次采用了一種叫“擠壓式噴水”的系統(tǒng)。
導(dǎo)流裝置上有很多小孔都是用來噴水的。旁邊有一個(gè)水塔,通過擠壓式的方式把水加壓,再通過導(dǎo)流裝置的各個(gè)孔來降溫,它一秒鐘可以噴15噸水,通過這種方式來對(duì)導(dǎo)流裝置進(jìn)行降溫和降噪。
這也是首次應(yīng)用了擠壓式的噴水系統(tǒng),擠壓式是高壓噴水,壓力提高了一倍。最大的一個(gè)區(qū)別就是他們的水箱是在發(fā)射塔架塔頂,而我們的水箱是在地面,有三個(gè)300方的儲(chǔ)罐,其中一個(gè)儲(chǔ)罐是里面裝了300噸水,有兩個(gè)儲(chǔ)罐是高壓氣體,高壓氣體通過地面的管廊把水?dāng)D到我們導(dǎo)入裝置里面。
圖片來源:央視新聞視頻截圖
火箭在發(fā)射時(shí),尾部會(huì)噴射出巨大的火焰,噴管出口的溫度高達(dá)3000攝氏度。為了防止高溫火焰損壞火箭和地面設(shè)施,必須在地上建設(shè)導(dǎo)流裝置,同時(shí)噴水降溫降噪??焖俳禍匾部梢宰尠l(fā)射塔架更好地恢復(fù)。
發(fā)射臺(tái)側(cè)面也有一堆排水孔,發(fā)射臺(tái)的上表面還有好多的噴水孔,實(shí)際上全是為了來降溫,還有一個(gè)功能——降噪。火箭發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的噪聲,對(duì)火箭里面的元器件會(huì)有比較大的影響,要給它降10個(gè)dB的幅度。采取了一系列的措施,來確保發(fā)射塔架快速地恢復(fù)。
圖片來源:新華社記者 蒲曉旭 攝
長征八號(hào)是我國新一代中型兩級(jí)液體捆綁式運(yùn)載火箭,由中國航天科技集團(tuán)一院抓總研制,可支持單星或多星發(fā)射,具有性價(jià)比高、安全性能優(yōu)良的特征,能滿足中低軌道高密度發(fā)射需求,是我國商業(yè)航天發(fā)射的重要力量。千帆星座由上海垣信衛(wèi)星科技有限公司建設(shè)運(yùn)營。國家航天局作為商業(yè)航天行業(yè)管理部門,全力保障了本次任務(wù)安全順利實(shí)施。
此次任務(wù)是商業(yè)星座公司和商業(yè)航天發(fā)射場首次協(xié)同運(yùn)作,中國商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)鏈成功開啟新的應(yīng)用實(shí)踐。目前,海南商業(yè)航天發(fā)射場正全力推進(jìn)二期項(xiàng)目建設(shè)。
綜合來源:新華社、央廣網(wǎng)等