——长征七号运载火箭垂直总装、垂直测试、垂直转场测发模式解读

垂直总装、垂直测试、垂直转场是火箭在发射场工作的重头戏，被称作“三垂模式”。此次，长征七号运载火箭对其中多个技术环节进行了创新设计，它所采用的“新三垂”新就新在让火箭时时刻刻都能接“地”气。

新模式

发射区准备仅需3天

6月22日，长征七号运载火箭从总装测试厂房出发，被安全转运至发射塔架，自此，长七火箭首飞进入倒计时。

火箭在发射场进行的垂直总装、垂直测试、垂直转场，被称为“三垂模式”。用于我国载人飞船发射的长二F运载火箭选择的就是这种测试发射模式。

长七火箭采用的全新的“三垂模式”，与以前最大不同就是能够保证火箭在转场过程中保持箭地之间气、液、电连接状态不变。

为什么需要保证连接状态不变呢？

来自中国航天科技集团公司的长七地面发射支持系统总体副主任设计师郭金刚讲到的第一个原因便是海南独特的气候特点：“降雨多、高温高湿，还需要考虑地域台风的影响，采用这种模式可以缩短发射区工作时间，尽可能地将工作放在技术区。”

虽然在合练和进场期间都没有遇到过台风，但2014年的“威马逊”台风仍令那时正在进行发射场建设的人们记忆犹新。所以，转运到发射区后，如何能以最短的时间发射升空成为长七火箭的一道坎。

3天——这是采用“新三垂”模式后，长七火箭在发射区的射前准备时间，这个时间以后甚至可以缩短到一天半。

“只采用一套前端测发控设备，外加气、液路通过活动发射平台上的脐带塔和摆杆与火箭连接，使得长七火箭在技术区和发射区的箭地连接关系能够很好地保持一致，有效地减少了箭地接口重复对接和检查的次数，提高了测发效率。”郭金刚说道。

长26米，宽23米，高64.5米，走进火箭垂直总装测试厂房，可以看到长七火箭静静地矗立在一个庞然大物上，它就是火箭活动发射平台。有了这个平台，长七火箭就有了与现役火箭最大的不同，它的前端测发控设备不是放置于发射场的技术区测试间或发射区地下设备间，而是安装在这个平台内，这样不管火箭走到哪儿，平台中的设备就能跟到哪儿。

垂直转场

转弯行走实现“零突破”

在“新三垂”模式中，在全新的海南文昌航天发射场进行的垂直转运成为发射工作中关键点之一。

从火箭垂直总装测试厂房到发射区，全程2700米，以一条间距20米的轨道相连。站在总装测试厂房的楼顶，可以清楚地看到这条轨道的轨迹。

“这条轨道不是笔直的，其中一段会借用长五活动发射平台的轨道。”郭金刚拿出一张纸，边画边说。

由于共用轨道，长七火箭在转运过程中会经历4个弯道，这在长征火箭发射史上还是第一次。

转弯的速度也有讲究，“直线段速度是每分钟30米，而拐弯段只有每分钟15米，2700米的路程长七要‘小步慢行’走上3个小时左右。”郭金刚说道。

转动方向盘，汽车就能轻松转弯，而1800吨重的活动发射平台加上597吨重的长七火箭，不仅要走直线，还要拐弯，活动发射平台是如何做到的呢？

活动发射平台主管设计黎定仕道出原委，“最难突破的是‘单轨差速转弯行走技术’，可以简单地理解为转弯时弯道内侧的轮子速度慢一些，外侧的轮子速度快一些，从而实现平稳转弯。”当然，这项技术难题实现起来可不像理解起来那么简单。

平台设计团队调研了多个企业和单位，借鉴了港口应用的转弯行走装置，进行了大量的仿真计算和试验，并按照航天的质量管理体系要求，最终将这项民用技术应用在航天发射中。

黎定仕说：“这是航天发射支持系统的一次重大突破，让我国运载火箭活动发射平台转弯行走实现了‘零’的突破。”

“豪华”座驾

“莲花宝座”功能多

长七火箭实现“新三垂”测试发射模式中不可不提的便是活动发射平台，它可以向火箭源源不断地输送能量、供气以及调节体温，发射平台上实现这些功能的高塔也被形象地称为“脐带塔”。

在“脐带塔”与火箭之间，除了底座相连之外，还有六个摆杆环抱着火箭。

“原先这些摆杆是在用于发射的固定塔架上的，现在是生根在‘脐带塔’的两侧。”黎定仕举起胳膊，形象地说道。

通过这些摆杆，将加注管道、供气管道、空调管道以及电缆等等与火箭相连，直到发射前最后摆开。

平台的台体包含4个大小不同的设备间，每间面积60~80平方米不等。一间设备间中是前端测发控的机柜，两间设备间安放地面发射支持系统配气台、加温器等，还有一间装有驱动控制系统，相当于平台的“驾驶室”，是垂直转运的控制间。其中驱动间和前端测发控的设备间还采用了减振隔噪技术，防止振动及噪音对仪器的干扰。

火箭点火起飞时，箭体尾部喷出的火焰几乎是“直击”活动发射平台，使得发射平台温度瞬间高达2800℃，足以熔化绝大多数金属和非金属材料，发射平台既要能承受强热流的冲刷，又要耐得住强高温。所以，即便火箭发射平台由特殊材料制成，表面也要采用新材料特种防护涂层，否则很难承受如此高的温度。

为了保证活动发射平台可重复使用，长七火箭采用了喷水降温的方法。

“喷水系统分两级，一级位于发射平台上，在火箭发动机点火后向发射平台喷洒一层薄薄的水幕；二级位于发射区发射平台两侧，当火箭起飞以后向箭体尾部火焰中心喷水。”发射支持系统主任设计师崔浏介绍道。这两次喷水过程喷出的水量可以达到数百吨。

海南文昌航天发射场的“浅层风”给长七火箭垂直转场带来了不小的挑战。当你在地面上感受到微风时，那在火箭一级的地方可能就是大风了，防风减载装置的安装使得火箭即使遇到8级大风依旧可以岿然不动。

型号副总设计师程堂明介绍说，“这套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，这样就能在垂直转场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。”（李淑姮/文 宿东 刘霞/摄）