采用“三垂一远”模式中国发射场能打空间站(组图)

http://www.sina.com.cn 2003年10月24日07:44 新华网

　　垂直厂房、垂直转运、垂直测试的“三垂”模式摄影/黄增光王辉俊

垂直测试

垂直测试　　空间站发射场定在酒泉“三垂一远”模式缩短上天时间为大型空间站预留多处设计

　　“我们的载人航天发射场，现在就可以满足10吨空间站发射的需要；如果未来发射大型空间站，只需要进行局部调整和改造。”22日下午，中国载人航天发射场系统副总设计师、北京特种工程设计研究院院长于建平向媒体透露，实施空间对接、建设空间站的规划，早已在发射场的设计框架之内。

　　空间站发射场圈定酒泉

　　地处酒泉卫星发射中心的中国载人航天发射场，是中国人出征太空的重要地面支持系统。火箭、飞船及空间应用等各系统研制完成后，都要在发射场进行组装、测试等发射前准备工作，确认状态完好之后，再垂直整体运输至发射工位加注燃料，点火升空。

　　当年确定中国载人航天发射场的时候，中国已经有了酒泉、西昌、太原3个卫星发射中心。新的、适合载人航天使用的发射场，应该建在哪里呢？是在原有基础上改扩建，还是另择新址建设“中国航天港”？

　　1988年末，由特种工程设计院组织各有关单位参加的联合论证组，开始了概念性研究论证，其基本要求是：“根据我国实际情况，考虑经济和技术上的约束条件。”但另一方面，中国载人航天发射场不仅要考虑近期的飞船发射需要，而且要兼顾中长期发展目标，为将来先进的天地往返系统留下发展空间。

　　北京特种工程设计研究院院长于建平说，国外发射场多建在滨海地区，而我们如果在滨海地区新建航天发射场，技术上是可行的，但经济投入将非常大。最后，论证小组提出建议，定址酒泉。

　　这一建议主要基于以下考虑：一、酒泉卫星发射中心建场30年，有相当雄厚的物质基础，配套设施完善；二、发射场区为戈壁滩，航区200公里以内基本为无人区，600公里以内没有人口密集的城镇和重要的交通干线，航区安全有保证；三、发射场区占地数万平方公里，地势开阔，完全满足待发段和上升段航天员救生要求，也是先进的天地往返运输系统最理想的发射和回收着陆场所；四、场区气候条件干燥少雨，雷电日少，容易满足发射条件；五、场区里有一个大型机场，可以为航天器和参试人员提供快速便捷的交通工具；六、可以充分利用由西至东距离数千公里、基本形成的陆上航天测控网。

　　“三垂一远”模式有利于空间交会对接试验

　　于建平说，“神舟”飞船5次成功发射的实践表明，中国载人航天发射场已成为世界上最先进的发射场之一，完全可以满足未来空间站建设的需要。其中非常重要的一个进步，就是在国内首次实现了垂直组装、垂直测试、垂直整体运输和远距离自动控制的“三垂一远”测试发射模式。

　　“三垂”模式在世界上是由美国肯尼迪航天中心在发射阿波罗号飞船时率先采用的，是目前世界上最先进的测发模式。我国以往的卫星发射，都是在发射场的技术区对产品分段进行水平装配和综合测试，然后分段水平运往发射区，在发射台上逐级起竖组装，并在垂直状态下再次进行综合测试，最后加注燃料发射。现在，则是在厂房内进行垂直的箭、船组装测试，然后通过一条1.5公里的无缝长轨转运到发射台，再次测试后加注发射。从“躺着”到“站着”，并不是一个简单的姿态变化，而是具有相当优越性的一个技术进步。

　　首先，在“三垂”模式下，由于组装测试一直是在垂直工作状态完成，避免了重复组装测试和状态改变，这样既可以提高发射的可靠性，缩短发射台的占用时间，也可以减少发射费用。另外，在室内进行组装测试，能够较高地满足航天飞行器对环境和防雷安全的要求，提高测试质量。

　　在旧模式下，箭船组合体要在发射台上“风餐露宿”10多天，而采用新模式，产品运抵发射台后3天内就可以发射。这一时间段的缩短，对于将来的空间交会对接试验很有价值。

　　“2合1”方案可同时准备两枚船箭组合体

　　为了进一步提高发射频率，降低发射成本，设计人员还提出了

　　另一个关键性的方案：两个垂直总装测试工位对应着一个发射台，即“2合1”方案。

　　在“2合1”方案中，可以同时准备两枚船箭组合体，在厂房的双工位上同时进行垂直组装和垂直测试，然后再先后运往发射区加注发射。这样，就把连续完成两次发射的时间缩短到一周之内，从而满足了空间交会对接试验的需要。

　　总装厂房预留8米见方的门洞

　　另外，考虑到未来大型运载火箭和大型空间站的发射，发射场最初的规划方案中，对于各主体设施都做了不少预留设计，包括飞船总装测试厂房、垂直总装测试厂房、脐带塔（即最后依托船箭组合体的发射塔架）、导流槽等等。比如说，为了保证大型空间站的出入，厂房内转载间的山墙上还预留了一个8米见方的门洞。

　　原先我国发射场的加注系统都是单管单注箱，而在酒泉发射场则有4管4注箱。实际上，现在“神舟”号发射前加注燃料都只用到双管双注箱，400多吨的燃料6小时就加注完毕，而且自动化程度很高，能够做到安全可靠，一滴不漏。

　　为了保障火箭、飞船尤其是航天员的安全，脐带塔上首次设立了由高速电梯和救生滑道构成的紧急撤离系统。在紧急情况下，滑道每分钟可撤离20多人，把他们送往地下安全掩体，掩体内配备通信、医疗、救生等设施，可供30人生活4小时。

　　于建平说，以酒泉发射场目前的设施，发射10吨空间站没有问题。在将来的空间站建设中，航天器的尺寸和类型会有所改变，那时只需进行一些调整、改造或新建，而整个发射场将不会有整体性的变化。（文/乐倩张建明欧阳林江福梅）（来源：北京青年报）