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【辐射3】英克雷军亚当斯空军基地移动平台的原型

2018-08-03 19:17 作者:容克87G  | 我要投稿


英克雷军亚当斯空军基地中,最醒目的地标建筑无疑是移动平台基地,这个由战前运载航天飞机的工具改造而来的平台现在成为了英克雷军的移动指挥部,除去链接与控制轨道卫星阵列之外,这个平台同时也是集成了兵员宿舍,武器设备维护和生物实验室等功能性分区的综合性设施。

由于其极为典型的外观特征,航天方面的爱好者可以非常容易地把它和现实中的爬行者运输车联系到一起:


(以下内容源自维基百科词条)

 

“爬行者”运输车是一种用于将火箭或者航天飞机从垂直装配大楼那里直立运输到发射场地的履带式车辆,在发射结束之后,它们还得负责把发射平台再运送回去。起先它们被用来运送在“阿波罗”计划,“天空实验室”计划和“阿波罗-联盟”计划中广泛使用的火星-IB和火星-V型运载火箭,后来在1981年到2011年这段时间里它们也用来运输航天飞机。

 

 

每一辆“爬行者”运输车都是由一前一后两辆各自独立的履带式车辆拼接在运载平台上组成的,这种巨型车辆由马里昂挖掘机公司设计建造,不过零部件都来自罗克韦尔国际,每辆履带车要花去1400万美元。在建成时,它们成为了世界上最大的陆地自行载具(像Bagger-293这样的巨型挖掘机在体型上是更加庞大不假,不过它们必须要外接动力来源才能运作)。要开动这样的庞然大物,需要有由工程师,技术员和司机共同组成的总人数三十人的队伍来协同运作才行。在组装完毕之后,整台运输车的重量达到了2721吨,这个重量被均匀地分布在布置在运输车四角上的四组履带上,每组履带包含两条履带,每条履带有57块履带板,光是一块履带板就有900公斤重。每一组履带都能自行通过液压装置来调节高度。整台车辆长40米,宽35米,平台离地高度在6.1米到7.9米之间可调。“爬行者”运输车配备了激光校准系统和配平系统以保证平台始终保持水平状态(误差不超过10角分,即,在土星-V火箭的顶端,晃动不能超过30厘米的尺度)。在抵达垂直装配大楼或者发射场的时候,还有一套激光定位系统来确保发射平台能够准确地放置。整台车辆由设置在两侧的驾驶室控制,在开动的时候,它的极速为1.6公里/小时(负载),3.2公里/小时(空载)。走完垂直装配大楼到发射场之间的路程平均要花费五个小时。垂直装配大楼和发射场之间的运输通道路面厚度达两米,并覆盖有产自阿拉巴马和田纳西的鹅卵石(因其表面光滑,可降低履带碾压时产生火花的概率)。在2000年时,NASA修复了阿波罗计划时期的路段,以方便将航天飞机转移至垂直装配大楼中躲避飓风。

在2003年时,“爬行者”运输车对发动机控制中心(该处设置有整个载具的主要系统的控制设备)进行了升级,换装了一个新的发动机,柴油机散热器和通风装置,履带车的左右驾驶室也各自进行了更换。此时,这台车辆的动力系统,也从原来的四台1000千瓦发动机换成了两台2050千瓦的十六缸ALCO 251C柴油机,它们通过驱动16个牵引电机来推动车辆前进,另有两台功率750千瓦的发电机(由两台794千瓦发动机驱动)为车辆的顶升,转向,照明还有通风供能。除此之外,还有两台150千瓦的发电机为搭载的发射平台提供电力。整台车辆可以装下19000升的柴油,每走一公里就消耗296升的燃料。在2012年时,因为使用时间已经很久,而且对平台载重能力的需求又有所提升的缘故,一台“爬行者”运输车又接受了改进,配备了“新引擎,新排气系统,新刹车系统,新液压系统,新电脑”的改进型号,可以把托举的负载从5400吨提升到8200吨。

从1965年到货开始,这两台服役于肯尼迪航天中心的“爬行者”运输车就分别使用“汉斯”和“弗朗茨”的昵称至今,在它们的服役生涯里,“爬行者”运输车已经来来回回走了超过5500公里的路程,这个距离足够从迈阿密开车直奔西雅图了。在2000年1月21日时,这两台“爬行者”运输车都被列入了美国的国家历史名录。

 

不过,光是这么一个底盘,距离上面顶着两层建筑加一个卫星通讯天线塔楼的英克雷军基地还是差的有点远,这里就必须要提到和“爬行者”运输车配合使用的移动发射平台了:

 

 

移动发射平台是一个双层结构的平台,在肯尼迪航天发射中心共有三个这样的设施,每个发射平台空载时中3730吨,满载时约5000吨,长49米,宽41米,高度7.6米。这种平台从火箭装配开始托举火箭直到发射时才结束。在最开始它只是用来托举上世纪六七十年代阿波罗计划里用到的火星-V运载火箭而已,不过在1981年的时候,它也被用作航天飞机的运输。到2011年时航天飞机的发射被暂停,但移动发射平台本身仍在使用。

在运载土星-V火箭的时候,移动平台是需要连同那个120米高的脐带塔一同运送的,直到发射之前,脐带塔的九条悬臂都会和火箭相连以进行维护和发射准备工作,在发射时脐带塔会与火箭分离并摆开。用于天空实验室计划和阿波罗-联盟计划的一号发射平台设置有一个绰号是“小圆板凳”的基座,因为土星-IB型运载火箭比V型要短一些,不垫高就没办法通用V型火箭的脐带塔,原用于土星-V火箭的地面保障设施也被更换成土星-IB对应的装置。

在阿波罗计划结束之后,这些移动发射平台被修改成可以搭载航天飞机的样式。2号和3号平台的脐带塔被移除,但是其中的两个塔楼仍然呈起竖状态被保留在39A和39B发射场上,现在它们被称为固定保障设施。1号平台(它参与了最具有历史意义的几次阿波罗计划的火箭发射)的脐带塔则在拆解后封存于肯尼迪航天中心的工业区,不过因为缺乏经费的缘故,到了1990年代的时候它还是报废了。

除去移除脐带塔之外,每个用于发射航天飞机的平台还在外部位于排焰口两侧增设了左右共两个尾部支架,这两个高9.4米的支架内置有液氢和液氧的输送管道,为航天飞机的外部燃料仓提供燃料,此外还有电火花点火装置用于引燃引擎启动前即已喷出的液氢燃料。

在装配时,平台会被放置在六个6.7米高的支架上,两个固体助推火箭发动机会首先被固定在平台上,然后航天飞机的外置燃料舱会沿二者之间降下并固定在那里。在这之后才会把航天飞机降下与外置燃料舱相连。在此之后“爬行者”运输车会托举整个平台前往发射场地,并在发射完毕之后将空置的平台运送回装配中心。

在点火发射的时候,航天飞机主引擎的尾焰通过原本为土星火箭准备的排焰口排除,两个固体助推火箭发动机的尾焰则由新开的两个额外的排焰口处理。整台待发的航天飞机通过八个大型螺柱固定在移动发射平台上,每个固体发动机的尾部各四个,在固体发动机点火的前一刻,爆炸螺栓会被引爆,让航天飞机和平台相互脱离。

 

静音系统:

在平台改做发射航天飞机之后,有一个之前被忽略的问题被暴露了出来:在发射时,巨大的声浪会冲击发射平台然后反射回来,对航天飞机的机体产生严重的冲击,对机组人员和载具造成危险。虽然在土星运载火箭发射的时候这个问题就存在,不过因为航天飞机的高度只到土星火箭(高111米)一半的缘故,声浪在较短传播距离上衰减就较弱,对机组和载具的影响就较大。在第一次发射STS-1的时候,反弹的音波就损坏了许多隔热瓦。

为解决此问题,NASA为平台设置了淋喷装置,在发动机点火前6.6秒时,总计1100立方米的的水将顺着管道进入排焰口。接下来六座3.7米高别名“雨鸟”的喷水塔会向平台表面和排焰道喷洒水雾。这些水雾会吸收一部分音波的冲击力,并杜绝航天飞机发射时尾焰引发火灾的可能。在41秒内整个平台的水箱就会被清空,并在被被尾焰蒸发后再次凝结制造出可以很清楚地观看到的庞大“云雾”。在该系统的作用下,发射时的噪音可以被控制在约142分贝的水平。

2011年时现有的航天飞机退出现役,后继的猎户座太空船已经进入设计与测试阶段,为此NASA将LC-39B发射场从航天飞机发射场改成了猎户座太空船的发射场地。战神I-X型火箭计划使用一号移动发射平台来发射,被取消的战神I-Y型也计划使用该平台。为了承受火箭增大的自重和更强的推力,平台扩大了排焰道的尺寸,并对结构进行了补强。在2016年时平台改装完毕。

 


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