航天發(fā)射場(chǎng)又叫航天中心、航天港、衛(wèi)星發(fā)射場(chǎng)、衛(wèi)星發(fā)射基地、衛(wèi)星發(fā)射中心和火箭發(fā)射場(chǎng)等,它是航天器進(jìn)入太空的起點(diǎn),絕大多數(shù)航天器都從這里出發(fā)被送入太空。航天發(fā)射場(chǎng)是一個(gè)國(guó)家獨(dú)立開(kāi)展航天活動(dòng)必不可少的基地。雖然,目前世界上從事航天活動(dòng)的國(guó)家達(dá)60多個(gè),但建有航天發(fā)射場(chǎng)的國(guó)家只有美國(guó)、蘇聯(lián)/俄羅斯、法國(guó)、中國(guó)、日本、印度、意大利、巴西和以色列等國(guó)家。從本期開(kāi)始,我刊將對(duì)我國(guó)和國(guó)外的部分著名航天發(fā)射場(chǎng)進(jìn)行介紹。
西昌衛(wèi)星發(fā)射中心位于中國(guó)西南部四川省境內(nèi)的西昌地區(qū),屬亞熱帶型氣候,年平均溫度為16℃,一年四季風(fēng)很小。西昌衛(wèi)星發(fā)射中心主要用于發(fā)射地球同步軌道、中低軌道衛(wèi)星。該中心有兩個(gè)發(fā)射工位,一個(gè)用于發(fā)射長(zhǎng)征三號(hào)甲火箭,另一個(gè)用于發(fā)射長(zhǎng)征三號(hào)甲火箭的捆綁型,即長(zhǎng)征三號(hào)乙和長(zhǎng)征三號(hào)丙火箭。該發(fā)射中心是我國(guó)目前自動(dòng)化程度較高、布局較合理、綜合發(fā)射能力較強(qiáng)的衛(wèi)星發(fā)射場(chǎng)。創(chuàng)建至今,該中心先后完成了40多次國(guó)內(nèi)外衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)。
西昌衛(wèi)星發(fā)射中心執(zhí)行一次火箭發(fā)射任務(wù)的周期一般為35天,每年能夠進(jìn)行8~10次的火箭發(fā)射任務(wù),并且一年四季均可以發(fā)射。
西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由中心總部、發(fā)射中心(技術(shù)區(qū)和兩個(gè)發(fā)射工位)、通訊總站、指揮控制中心、三個(gè)跟蹤測(cè)量站以及相關(guān)生活保障單位組成。
發(fā)射中心分為技術(shù)區(qū)和發(fā)射區(qū),是按照火箭水平停放狀態(tài)測(cè)試、箭體分級(jí)轉(zhuǎn)運(yùn)、在發(fā)射陣地分級(jí)起豎對(duì)接成一發(fā)火箭、火箭在垂直狀態(tài)進(jìn)行發(fā)射的模式建設(shè)的。技術(shù)區(qū),顧名思義就是火箭和衛(wèi)星進(jìn)行技術(shù)準(zhǔn)備的區(qū)域;發(fā)射區(qū)就是指火箭進(jìn)行測(cè)試和發(fā)射的區(qū)域。
一發(fā)火箭在技術(shù)區(qū)準(zhǔn)備時(shí)間一般為10天左右,在發(fā)射區(qū)測(cè)試發(fā)射時(shí)間為20天左右。
技術(shù)區(qū)及技術(shù)區(qū)的工作
技術(shù)區(qū)主要包括火箭測(cè)試廠房、衛(wèi)星測(cè)試加注廠房、衛(wèi)星氧化劑存貯間、衛(wèi)星燃燒劑存貯間和供電站、特裝車(chē)庫(kù)等。運(yùn)載火箭在技術(shù)區(qū)進(jìn)行卸車(chē)、狀態(tài)恢復(fù)、各系統(tǒng)儀器的測(cè)試及發(fā)動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)單測(cè)試、測(cè)試完成后的儀器安裝到火箭上和轉(zhuǎn)發(fā)射區(qū)的準(zhǔn)備工作。衛(wèi)星在技術(shù)區(qū)進(jìn)行卸車(chē)、衛(wèi)星上儀器設(shè)備的安裝、衛(wèi)星測(cè)試和推進(jìn)劑加注,并完成與火箭上的衛(wèi)星支架的對(duì)接工作。
火箭在技術(shù)區(qū)的卸車(chē)工作一般為進(jìn)行火箭一級(jí)箭體、二級(jí)箭體、三級(jí)箭體和整流罩的卸車(chē)和備附件工具的卸車(chē)工作。將箭體由鐵路運(yùn)輸車(chē)的托架上起吊,并脫去運(yùn)輸用防塵箭衣,之后使箭體水平停放在地面支架車(chē)上。
箭體在技術(shù)區(qū)的狀態(tài)恢復(fù)工作主要是進(jìn)行運(yùn)載火箭由技術(shù)區(qū)卸車(chē)后到轉(zhuǎn)載到發(fā)射區(qū)之前的必要的分解和裝配,如進(jìn)行箭上儀器的安裝、電纜的插接、發(fā)動(dòng)機(jī)噴管的安裝和各級(jí)火箭級(jí)間分離爆炸螺栓的安裝、火工裝置的連接等工作。
衛(wèi)星在技術(shù)區(qū)主要進(jìn)行電氣測(cè)試和太陽(yáng)能帆板、天線等部件的裝配,進(jìn)行衛(wèi)星稱(chēng)重和干狀態(tài)動(dòng)平衡測(cè)試。衛(wèi)星測(cè)試檢查合格后,進(jìn)行推進(jìn)劑加注,加注后要對(duì)衛(wèi)星的各個(gè)部位進(jìn)行推進(jìn)劑的檢漏工作,防止推進(jìn)劑泄漏發(fā)生意外。
在衛(wèi)星與火箭的狀態(tài)都準(zhǔn)備好后,要進(jìn)行加注后的衛(wèi)星與火箭衛(wèi)星支架的對(duì)接工作,一般稱(chēng)為“星箭聯(lián)合操作”。衛(wèi)星與衛(wèi)星支架由星箭鎖緊裝置連接,在星箭分離時(shí),由火箭控制系統(tǒng)發(fā)出分離信號(hào),星箭鎖緊裝置上的爆炸螺栓解爆,星箭解鎖裝置解鎖,實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星與火箭的分離。
火箭和衛(wèi)星轉(zhuǎn)場(chǎng)
在技術(shù)區(qū)火箭及衛(wèi)星完成了測(cè)試裝配工作后,分別進(jìn)行產(chǎn)品轉(zhuǎn)場(chǎng)工作。所謂轉(zhuǎn)場(chǎng),就是用運(yùn)輸工具將各級(jí)火箭和衛(wèi)星從技術(shù)區(qū)轉(zhuǎn)運(yùn)到發(fā)射區(qū)。
轉(zhuǎn)場(chǎng)時(shí),一般為火箭的各級(jí)箭體先轉(zhuǎn)場(chǎng),吊裝一、二、三級(jí)箭體與發(fā)射臺(tái)對(duì)接后,進(jìn)行火箭的一些輔助安裝工作(儀器安裝、電纜防水等)及各測(cè)量系統(tǒng)電纜連接工作。
各級(jí)火箭分別有各自的公路運(yùn)輸車(chē),公路運(yùn)輸車(chē)將各級(jí)箭體由技術(shù)區(qū)運(yùn)輸?shù)桨l(fā)射區(qū)的發(fā)射塔下。
發(fā)射塔是鋼結(jié)構(gòu)為主的建筑,帶起重設(shè)備。塔高81.02米,塔頂安裝有固定吊車(chē),吊車(chē)上有兩個(gè)吊鉤,分為主鉤和副鉤。主鉤承載20噸,副鉤承載10噸,主副鉤起升高度68米。主鉤和副鉤聯(lián)動(dòng),實(shí)現(xiàn)箭體由水平狀態(tài)翻轉(zhuǎn)成垂直狀態(tài)的工作。塔上根據(jù)火箭操作的需要設(shè)置了回轉(zhuǎn)工作平臺(tái),為火箭和衛(wèi)星豎立在發(fā)射臺(tái)上后所需要進(jìn)行的操作提供工作空間。回轉(zhuǎn)平臺(tái)全部打開(kāi)時(shí),進(jìn)行火箭各級(jí)的吊裝對(duì)接操作以及最終的火箭發(fā)射,回轉(zhuǎn)平臺(tái)合攏時(shí),工作人員可以在平臺(tái)上進(jìn)行對(duì)火箭或衛(wèi)星的操作。
在發(fā)射塔下,由發(fā)射塔上的吊車(chē)將箭體由水平狀態(tài)從公路運(yùn)輸車(chē)上吊起,邊上升邊翻轉(zhuǎn)成垂直于地面的狀態(tài)。一級(jí)箭體與發(fā)射臺(tái)對(duì)接,在箭體的尾部有四個(gè)發(fā)射支座與發(fā)射臺(tái)上的四個(gè)托盤(pán)進(jìn)行對(duì)接。之后,起吊二級(jí)箭體與一級(jí)對(duì)接,起吊三級(jí)箭體與二級(jí)對(duì)接。發(fā)射臺(tái)是支撐火箭的設(shè)備,整發(fā)火箭在發(fā)射臺(tái)上完成發(fā)射前的所有測(cè)試檢查、加注及點(diǎn)火發(fā)射的工作。
待火箭進(jìn)行完相關(guān)測(cè)試檢查工作,狀態(tài)準(zhǔn)備完畢后,衛(wèi)星與衛(wèi)星支架組合體轉(zhuǎn)場(chǎng),與火箭進(jìn)行對(duì)接,并合整流罩,完成轉(zhuǎn)場(chǎng)操工作。
發(fā)射區(qū)及發(fā)射區(qū)的工作
發(fā)射區(qū)主要完成衛(wèi)星與火箭的吊裝對(duì)接、火箭垂直狀態(tài)的全箭測(cè)試、推進(jìn)劑加注、瞄準(zhǔn)和發(fā)射任務(wù)。
西昌衛(wèi)星發(fā)射中心目前有2號(hào)和3號(hào)兩個(gè)發(fā)射工位用于火箭的發(fā)射。
2號(hào)發(fā)射工位包括發(fā)射場(chǎng)坪、發(fā)射臺(tái)、導(dǎo)流槽、活動(dòng)發(fā)射塔、固定發(fā)射塔、前端設(shè)備間、常規(guī)推進(jìn)劑加注系統(tǒng)、低溫推進(jìn)劑加注系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)和避雷塔等保障系統(tǒng)。
3號(hào)發(fā)射工位用于發(fā)射長(zhǎng)征三號(hào)甲火箭。包括發(fā)射場(chǎng)坪、發(fā)射臺(tái)、導(dǎo)流槽、固定發(fā)射塔、前端設(shè)備間、常規(guī)推進(jìn)劑加注系統(tǒng)、低溫推進(jìn)劑加注系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)和避雷塔等保障系統(tǒng)。
火箭在發(fā)射區(qū)的主要工作是火箭各分系統(tǒng)測(cè)試、總檢查、一、二級(jí)常規(guī)推進(jìn)劑加注、三級(jí)低溫推進(jìn)劑加注、射前狀態(tài)檢查及發(fā)射。
進(jìn)行火箭的分系統(tǒng)測(cè)試和總檢查,是為了保證火箭點(diǎn)火前的各系統(tǒng)工作正常,確保火箭發(fā)射的可靠性。與衛(wèi)星進(jìn)行的聯(lián)合檢查工作,是為了考核衛(wèi)星與火箭的匹配關(guān)系,確保星箭分離的可靠性。
在火箭豎立在發(fā)射臺(tái)上后,對(duì)火箭及衛(wèi)星進(jìn)行的測(cè)試檢查工作都是在發(fā)射控制中心進(jìn)行的。發(fā)射控制中心的遠(yuǎn)控測(cè)發(fā)樓是發(fā)射中心執(zhí)行衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)的測(cè)試發(fā)射指揮中心和信息中心,用于對(duì)火箭及衛(wèi)星進(jìn)行綜合測(cè)試、功能檢查和控制發(fā)射點(diǎn)火。在火箭加注完常規(guī)推進(jìn)劑后,發(fā)射前的測(cè)試、低溫推進(jìn)劑加注控制直至火箭的點(diǎn)火等工作都是由現(xiàn)場(chǎng)指揮人員在發(fā)射控制中心的指揮大廳中發(fā)出口令再由操作手執(zhí)行操作進(jìn)行的。