在火箭的類型中,串并聯(lián)型運載火箭結(jié)構(gòu)復(fù)雜,由多級火箭組成,而且還捆綁著助推器,因此其組裝運輸也最為復(fù)雜。中國串并聯(lián)型運載火箭發(fā)射前組裝模式主要包含箭體吊裝、水平運輸、垂直吊裝以及逆向撤收等作業(yè)流程。首先,助推器及芯級箭體在火箭總裝廠內(nèi)通過行車分別吊裝至交通運輸工具上,然后由這些交通運輸工具將火箭各級箭體分別運抵發(fā)射場技術(shù)區(qū),再通過運輸車轉(zhuǎn)運到發(fā)射區(qū)實現(xiàn)轉(zhuǎn)場作業(yè)。進入發(fā)射區(qū)后,首先由發(fā)射塔上配置的塔吊或其他起重機以及作業(yè)人員配合將芯一級箭體從運輸車上起吊,并將其由水平狀態(tài)逐漸翻轉(zhuǎn)成垂直狀態(tài),再由起重機將箭體垂直吊起,對準發(fā)射臺,完成芯一級對接;然后,采用同樣方式完成整箭組裝。
中國火箭運輸?shù)桨l(fā)射場有三種運輸方式——公路運輸、鐵路運輸、海上運輸。所以,上面所說的火箭交通運輸工具分為三種:汽車、火車、輪船。這三種方式各有特點和利弊,不同的運輸方式由火箭發(fā)射場的地點和火箭的特點決定。
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——公路運輸
火箭的公路運輸主要通過火箭分級運輸車(又叫作火箭分段運輸車)完成,該運輸車是指將多級火箭分解成單級箭體進行運輸?shù)能囕v。其中公路運輸車包括一子級箭體公路運輸車、二子級箭體公路運輸車、三子級箭體公路運輸車和助推級箭體公路運輸車,這些運輸車主要用于火箭發(fā)射中心技術(shù)區(qū)至發(fā)射區(qū)的箭體運輸。
公路運輸(圖片來源 / Wiki)
運載火箭的鐵路運輸
長征五號運載火箭芯一級箭體運輸車長47.25米,寬6.4米,承載箭體后集裝箱高達7.8米,車輛總重約163噸。即使是最小的芯二級箭體運輸車,也長達25米、寬6.4米,相比普通的運輸車也大很多。這些超長、超寬、超重的“大家伙”經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計,其靈活度與普通運輸車相同,且適應(yīng)性更高,可行駛在各種復(fù)雜的道路上。
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——鐵路運輸
中國現(xiàn)有的火箭發(fā)射場均位于內(nèi)陸,與火箭總裝廠相距數(shù)千千米。目前,國內(nèi)現(xiàn)役主力型號火箭的最大直徑為3.35米,也是中國現(xiàn)有的火箭運輸車輛所能運載的火箭的最大直徑。因此,火箭出廠后,會先由鐵路運至發(fā)射基地的技術(shù)廠房,然后再由公路短途運輸至發(fā)射場進行發(fā)射。
采用鐵路運輸運載火箭有以下幾方面優(yōu)點:首先,鐵路運輸能力大,這使它適合于運載火箭這樣質(zhì)量特別大的貨物的長距離運輸;其次,火車單車裝載體積大,能夠承載火箭這樣的龐然大物,有一種說法是主流火箭的直徑3.35米就是根據(jù)鐵路機車的尺寸而來的;最后,鐵路運輸受氣候和自然條件影響較小,在運輸?shù)慕?jīng)常性方面占優(yōu)勢。
長征七號運抵海南文昌發(fā)射場清瀾港碼頭(供圖 / 錢航)
遠望 22號
例如,地處大漠戈壁的中國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心,現(xiàn)在主要靠幾條有限的公路交通與外面的世界保持著地緣上的聯(lián)絡(luò)。距離發(fā)射中心90千米處有一座人口萬余人的小鎮(zhèn),一條通往航天城的鐵軌環(huán)繞小鎮(zhèn)外圍,在公路未通車前,這條鐵路是通往酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心的唯一途徑,因此也被稱為“天路”。它承擔了整個中心生活物資運輸及火箭等試驗專列的進出場保障。
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——海上運輸
了解了公路運輸及鐵路運輸,我們再來看看海上運輸。可以說,海上運輸是目前火箭運輸中最理想的方式,因為海上運輸有著相對較好的過載環(huán)境和振動環(huán)境。同時,海上運輸不再受公路或鐵路運輸時涵道或鐵軌等的限制,所以新一代大火箭長征五號——直徑可以達到5米,自然只能采用海上運輸方式。
中國最早使用海上運輸?shù)幕鸺情L征七號運載火箭。2016年5月8日上午,遠望21號火箭運輸船完成了長征七號火箭的吊裝后從天津港裝船起航,途經(jīng)渤海、黃海、東海、臺灣海峽、南海等海域,經(jīng)過6晝夜海上航行,安全抵達海南文昌清瀾港碼頭,總航程約1670海里。
遠望號測量船/火箭運輸船是中國航天遠洋測控以及火箭運輸船隊的總名稱。中國目前擁有7艘遠洋測控船,2艘火箭運輸船,它們分別被命名為遠望1號至遠望7號,火箭運輸船為遠望21號、遠望22號。
兩艘遠望號火箭運輸船,船長130米,型寬19米,高37米,滿載排水量約9000噸,抗風能力可達12級以上。它們主要承擔著中國長征五號運載火箭集裝箱、長征七號運載火箭集裝箱天津至海南海上運輸任務(wù),同時兼顧大型航天器海上運輸任務(wù)。兩船自入列以來,單船累計航行達4萬余海里,圓滿完成了十余次海上運輸任務(wù)。
2020年7月,備受矚目的火星探測將迎來發(fā)射“窗口期”,屆時,包括中國天問一號、美國毅力號和阿聯(lián)酋希望號在內(nèi)的多國火星探測器,將“同臺競技”奔向火星。其中,天問一號火星探測器將由長征五號遙四箭從文昌發(fā)射。而長征五號運載火箭就是由遠望21、22號組成的火箭運輸船隊運輸?shù)模梢哉f,為了運送長征五號這個巨型快件,遠望21、22號也做了一系列準備。針對長征五號的特點,遠望號火箭運輸船為其量身設(shè)計了一整套貨艙環(huán)境保障系統(tǒng)和船舶減搖減振設(shè)備,可以實時檢測、控制貨艙溫度、濕度、鹽度和過載度。該運輸船隊從中國衛(wèi)星海上測控部碼頭出發(fā)后,赴天津港將長征五號火箭集裝箱吊裝上船,大約經(jīng)過7天的海上航行后,抵達海南文昌清瀾港,隨后卸載運至發(fā)射場區(qū)。
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