火箭垂直转运与水平转运哪个更好?长七为什么选择垂直转运?

当运载火箭及航天器完成总装测试工作以后,就会从总装测试厂房运输至发射塔架,这一过程称为转运或转场。运载火箭的转运可以分为水平转运和垂直转运,两种方式各有千秋。

火箭水平转运比较简单,在航天发展的早期采用得较多。在星箭组合体水平转运至发射塔架后还需要进行起竖操作,此时运载火箭与航天器的状态已发生改变,需要重新测试,也可能会导致可靠性降低。

如果换用垂直转运,能够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,也可以缩短火箭在发射区的射前准备时间,如今已被广泛采用。我国的“长征二号F”、“长征七号”系列、“长征五号”系列、“长征八号”,美国“阿特拉斯5”、SLS,欧空局的“阿丽亚娜5”、“织女星”系列,等等,均采用了垂直转运。

如果使用垂直转运,就需要专门设计移动发射平台(或称活动发射平台),以文昌发射场为例,该发射场配备的移动发射平台,除了用于承载、转运运载火箭,还能为运载火箭提供电气液、喷水降噪等支持工作。

不过,相对水平转运,火箭在垂直转运过程中重心过高,受风的影响较大,为防止转运过程出现剧烈的摇晃、俯仰和颠簸,转运速度控制在一个很低的水平。以“长征七号”为例,从总装测试厂房到201工位总计只有约3千米路程,却要花费约3小时才能完成转运,时速仅有约1千米/小时,比步行还慢,但这已是世界火箭垂直转运的常规速度。

运载火箭在垂直转运流程前,还有垂直总装、垂直测试流程,并称为“三垂”测发模式,“长二F”、“长七”系列、“长五”系列、“长八”均采用这一测发模式,缩短了火箭在发射区的射前准备时间,有效提高了发射可靠性。未来,随着我国运载火箭逐渐实现新老交替,更多的火箭将采用“三垂”测发模式,比如新一代载人火箭“长征十号”。
作者:大白高国