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解密中国:航天+制造业,火箭是怎样“走”到发射架?   

2016-10-23 09:57:18|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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原标题:解密中国航天+制造业,看看火箭是怎样“走”到发射架的?

  11月17日7时30分,神舟十一号(下称“神十一”)载人飞船在甘肃酒泉成功发射。由于“神十一”不仅要飞得更高、实验更多,而且时间更长,因此它的出现也标志着我国航天装备的进一步升级。无论是动力系统还是保温系统、航天员的座椅及内部其他设施,无不显示了国家航天装备的高水平,它们也是航天科技实力的体现。

  近几年来,国内各大机械设备制造商在航天行业的研发、技术及产品的投入在增大,这也是我国飞船和运载火箭对装备要求和需求的进一步提高所致。振华重工这家全球最大的港机设备、机械制造企业同样成为了众多航天装备的提供商之一。

  今天晚间,振华重工一位内部人士向第一财经记者介绍,今年6月时,振华重工就参与了在海南文昌航天发射中心全新运载火箭长征七号的发射相关工作,公司重点研发的是航天活动发射平台转弯行走装置,也是振华完全自主开拓的新品。

  长征七号运载火箭是我国载人航天工程为发射货运飞船而全新研制的新一代中型运载火箭,也可用于发射人造卫星等其他航天器。火箭具有4个2.25米助推器,燃料采用无毒无害的液氧和煤油,近地轨道运载能力13.5吨,它是我国未来的主力火箭和重点型号。成功首飞后,文昌基地也将于2017年上半年用来发射我国首艘货运飞船天舟一号,与天宫二号对接。

  值得留意的是,中国载人航天工程新闻发言人、航天工程办公室副主任武平也表示,“神十一”入轨后,两天内完成与天宫二号的自动交会对接,形成组合体,航天员进驻天宫二号,组合体在轨飞行30天。

  据介绍,天宫一号是目标飞行器,执行的主要是交会对接任务。而天宫二号叫做空间实验室,它将在天宫一号的基础上增加推进剂在轨补加等功能。此外,天宫二号还将开展太空维修实验,为未来的空间站运营维护提供经验。

  据记者了解,此前的长征七号在水平卸载间完成组装后,便从这里缓缓滑向2.8公里外的发射架。由于体积庞大,运输路线曲折,将这个高端精密的火箭通过一段S形的弯路运到发射场相当艰难。航天系统配套工程对工程设施的要求十分严格,最终振华重工凭借电控、液压等技术优势,最终获得该航天活动发射平台转弯行走装置项目的订单。

  在为长征七号提供的转弯行走装置方面,振华重工实现了多项技术突破,其首次设计了滑板式转弯行走装置过S型弧形轨道;首次在转弯行走装置中引入水平轮装置;研发了减速箱快速脱离装置;电气转弯精确控制方法并首次设计采用了冗余电气系统设计。该项目的电气控制系统是为航天项目首次研制的精确控制方案。精确转弯控制技术及热备冗余技术的研发在一定程度上提高了行走装置的控制精度和可靠性,从而为起重机应用技术在更高要求领域的应用及发展奠定了基础。

  从总装厂房到发射塔架有一段距离, 需要借助行走装置才能实现火箭转场。在海南文昌发射中心,有一条已建好的长征五号转运轨道。为了尽可能保护生态环境,航天人决定让本次发射的长征七号与长征五号共用一段约2公里的直线轨道,再通过两条S型的弯道连接进入共用轨道。

在这段总长2.8公里的转场道路上,有4个近90度的大弯,被称为“航天第一弯”。 按照计划,长征七号将采用垂直转场的方式,这是中国航天领域的首次尝试。

  与水平转场相比,垂直转场因其能最大限度地保持火箭及航天器的状态不变、 提高测试的可靠性和安全性,然而要将高约53米,重约600吨的长征七号,连同重约1800吨的发射平台一起垂直转运并不容易,最终振华重工的工程师们解决了这一难题。

  此外,运行行走装置时,曾出现过通讯故障,这类故障总是随机出现,不具备规律性,很难找到核心原因。 一开始,有人认为是变频器通讯卡的问题,但屡次试验排除了这一猜测。经过多次讨论,有专家猜测是否与PLC的通讯模块问题有关,此后在更换模块后,终于故障得以排除。令人兴奋的是,这套行走装置也未出现任何的油漆脱落、锈蚀等问题,完好无损。一些其他建造商提供的设备在海南放置几月后,因表面油漆脱落,来回运输返工花费了不少时间、精力及费用。而振华重工之所以能够保持油漆的稳定性,与优化工序、选好涂料及严谨施工不无关系。

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