北京时间2022年5月29日上午，“神舟十四号”载人飞船与“长征二号F”遥十四运载火箭组合体自9001垂直总装厂房（vertical assembly building，VAB）转运至发射区，“神舟十四号”发射任务进入最后的准备阶段。

自VAB至发射区距离约1.5千米，“神十四”船箭组合体在活动发射平台的搭载下于08:30左右出发，于10:00左右达到，耗时约1.5小时，行进速度只有约1千米/小时，可谓是小心翼翼地在挪动。之所以要倍加小心，是因为火箭垂直转运需要保持火箭平稳、防止出现大幅震动，还要时刻观察天气的变化，特别要提防风速过大。那么，转运中的“神十四”船箭组合体有多重？为什么那么怕风？

液体火箭其实是“水箭”，“空壳”质量极度浓缩！

“神十四”飞船发射任务使用的是“长二F”火箭，这是中国现役唯一一型载人火箭，也是“长七”系列火箭之前中国在役起飞质量最大、箭体最长的运载火箭。目前使用的是“长二F”改型运载火箭，该改型火箭又分为“长二F”改进型载人飞船运载火箭（“长二F”改Y）和“长二F”改进型目标飞行器运载火箭（“长二F”改T），自“神八”任务开始，“长二F”改沿用至今。

“长二F”改Y全长约58米，起飞重量约497吨。起飞质量是船箭组合体在加注推进剂之后的质量，而转运状态的“神十四”船箭组合体有多重呢？

“长二F”采用四氧化二氮/偏二甲肼常温推进剂，一级推进剂加注量约186.6吨，二级推进剂加注量约84.8吨，单枚助推器推进剂加注量约41.5吨，4枚加注总量为166吨，可得出“长二F”推进剂加注总量为437.4吨，进而得出“神十四”船箭组合体的机构质量（剔除推进剂与有效载荷之外的箭体质量，在此只简单剔除推进剂质量）为59.6吨，结构系数（结构质量除以推进剂与结构质量之和）为11.99%。由此可知，“长二F”的“水分”含量高达88%，虽名曰火箭，其实也是名副其实的“水箭”。

怕风的“大高个”

“神十四”飞船与“长二F”遥十四火箭组合体原计划在5月27日进行转场，后由于风大的原因推迟到了5月29日，什么原因导致“长二F”这么怕风？

长细比大。其实，垂直站立的运载火箭都怕风，原因之一就是长细比大。“长二F”箭长约58米，芯级直径均为3.35米，长细比约17.31，在国内仅次于“长七甲”遥三的18.12（箭长60.7米，芯级最大直径3.35米），而火箭越高重心就越高，自然不能承受过大的风速。

“头重脚轻”。在未加注状态下“神十四”船箭组合体的质量为59.6吨，相对于庞大的体量已经相当轻了，站立起来很难“脚踏实地”。同时，全箭质量分布还不均匀，其中包含船罩组合体的头部远远超过10吨，造成“头重脚轻”的状况，这会进一步拉高重心，风的影响会更大。

只靠支撑点固定。对于“长五”系列、“长七”系列、“长八”等在文昌发射的新一代运载火箭而言，转运过程中除了依靠发射平台的支撑点固定，还有摆臂可以起到一定的固定作用。而对于“神十四”船箭组合体而言，转运过程全靠4个支撑点牢牢固定在发射平台上，在箭体底部以上部分并无依托，也就更容易受风的影响。[1]

在上述因素影响下，“神舟”与“神箭”船箭组合体只有在发射场0～80米高度浅层风速≤10米/秒（5级风，有叶的小树枝摇摆，内陆水面有小波）的情况下才能进行垂直转运工作。在离船箭组合体转运还有最后2小时的时候，气象观测技师在观测场进行最后一次设备状态检查，为船箭组合体顺利转运至发射区提供准确的气象数据。同时，在船箭组合体转运中，气象观测技师及其同事站在活动发射平台上进行实时监测箭体及周边的气象变化，实时通报100米以内的风向、风速等，这些是确保垂直转运安全的第一道防线。[1]

在转运过程中，“神十四”船箭组合体是一枚头重脚轻的“空心箭”，是一个苗条的“大高个”，它的重心偏高，固定有限，受风吹影响较大，所以转运速度特别慢，只有约20米/分（1/3米/秒），比步行的速度还要慢得多，这个速度也是世界航天界火箭垂直转运的常态。虽然“神十四”船箭组合体转运速度特别慢，但是特别稳，只有“周到、细致”，才能“万无一失”。

作者：大白高国

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参考资料

[1]部分引自大漠问天发布
https://mp.weixin.qq.com/s/_yOViXd2tgbLKZ8XlIhiXg