文章简介:“嫦娥”吹空调 日耗电六千度
长江商报10月22日报道 本报记者深入西昌卫星发射中心指挥部采访,专家透露本次奔月工程细节
随着“嫦娥一号”发射临近,西昌卫星发射中心区域的戒备,已进入一级临战状态。从昨日起,出入所有标明军事禁地的区域,都需持特别通行证才能出入。
昨日上午,本报特派西昌记者经特许进入西昌卫星发射基地核心区域——卫星发射中心指挥部采访,经过对专家的采访,打听到了许多有关“嫦娥”的有趣细节。
解读?你不知道的“嫦娥”
“嫦娥”也怕热整日吹空调
即将发射长三甲火箭的3号发射塔高约85米,共有13层。记者看到,发射台上刷满特殊的油漆。专家称,这是耐高温耐火材料。为减少火箭发射时高温对塔架等设施的影响,技术人员特意用上百公斤耐火材料,为发射塔架穿上“保护衣”。
一边需要耐高温,另外一边却需要降温。卫星是十分娇贵的高科技产品,需要在15℃-25℃度的温度环境中,洁净度则要求以十万级计算。为保证卫星的“身体健康”,技术人员给它装上了空调。
在塔架旁边,有十分巨大的管道。该专家说,这是塔架的空调系统。
据悉,专门为卫星发射服务的空调每天要耗费6000度电。自10月14日开始,呵护卫星的空调必须24小时开启。
整流罩呵护娇贵“嫦娥”
在将“嫦娥一号”发射过程中,她将像婴儿一样被整流罩呵护。专家解释,在亮相前,“嫦娥一号”是装在卫星密封容器内的卫星吊装至火箭上。
此后,工作人员脱掉“嫦娥”的第一件“外衣”——密封容器,再换上另一种“外衣”——整流罩。最后,才会完全现真容。整流罩位于整个火箭的第4子集,将在穿破大气层以后自动脱落。
目前,“嫦娥一号”已经装上火箭,“嫦娥一号”卫星的外部被整流罩所包围。娇贵的“嫦娥”要求整流罩内的温度保持在15℃-16℃。洁净度也需要在以前的基础上提高10倍。
发射“嫦娥”有6 个“保镖”
记者在西昌卫星发射中心看到,发射场附近的山头以及发射场建有多个类似电信所用的百米铁架。远远看去,还有灯光闪烁。
专家介绍,这是发射中心建的避雷针。据了解,每年5至9月份是西昌雷雨频繁的季节。而雷电是发射卫星的最大克星。于是,发射中心在每个发射塔两侧数十米处各建了2个避雷针。它们如同发射卫星时的“贴身保镖”,保卫卫星和火箭的安全。
122位专家研究“嫦娥”发回的数据
绕月探测工程是我国在深空探测领域首次展开的重大科技工程。据悉,仅仅是专门研究“嫦娥一号”在飞行期间发回的所有数据,就涉及来自全国80所大学和科研院所的122位专家。
解读?预测
发射火箭要烧掉140吨水
西昌卫星发射基地一名权威专家介绍,3号发射塔底部的导流槽能耐高温和高速气流的冲刷。这个深近20米的水泥槽,发射时将注满近200吨的水。火箭发射时,既可防止火焰上蹿,又可给火箭形成巨大的反推力。为不致让火焰四处飞溅,专家还专门设计了一条通道,将火焰引入山体的另外一侧。
专家介绍,火箭发射时产生的震动相当于6至8级地震,水既能起到缓冲作用,又能吸收或稀释燃料燃烧时产生的毒气。同时,火箭的火焰温度高达3000℃,水还可以降温。
由于火箭发射时火焰喷射产生巨大热量,可以将导流槽里三分之二的水烧成水蒸气散发。因此,“嫦娥一号”成功发射后,导流槽里将只剩下60吨水了。
据了解,在发射塔上,有四个火箭支撑点,它们像四个抓手,牢牢地固定住火箭。为防止风力对箭体的影响,发射台上还有一个防风拉杆,保证火箭在发射台上不倾斜。
解读?绝活
吊装火箭卫星的吊车手
可将吊钩上的筷子插进瓶子
记者看到,在塔架旁有一个橘黄色的巨大塔吊。据专家昨日介绍,这是吊装火箭卫星的专用工具。这个塔吊的吊臂长24米,可旋转150度,塔吊上有一个主钩,一个副钩,分别可以吊起重达20吨和10吨的物体。
塔吊的驾驶室在塔架的二层,有一个吊车手操作间。在吊装火箭和卫星时,星箭要是过了二层,吊车手就看不到。为保证火箭、卫星准确地吊装到预定区域。就需要火箭、卫星吊装的指挥员和吊车操作手紧密配合。
指挥员通过旗语、手势等方式指引操作手起吊,双方的配合非常默契才行。据介绍,指挥员和吊车操作手成为好搭档后,一般不会轻易更换。两人合作得越久,配合就越好,吊装任务完成得越漂亮。
据专家介绍,吊车操作手为练好本领,会练出许多“绝活”,如用筷子插瓶:在巨大的主吊钩上垂直绑一根筷子,把一个啤酒瓶放在地上。吊车操作手借助指挥员的手势,可以一次性地从几十米的高空把筷子一次性地插入瓶口,整个过程显得十分轻松自如。
回转平台的操作手反应速度超刘翔
发射火箭的3号发射塔塔架13层是回转平台控制间,它控制着散发蓝色光芒的回转平台打开或者关闭。尽管回转平台可以像一扇门那样打开、关闭,但整个回转平台数千吨重。在打开和闭合的过程中,强大的惯性要求操作手必须反应敏捷,否则就可能撞到塔架或者开、关不到指定的位置。
操作手的反应速度到底有多快呢?据专家昨日介绍,操作手从听到命令到实施操作,只需要不到0.1秒的时间,比大家熟知的体育明星刘翔的反应速度还快呢!
目击
发射塔架上技术人员留名
记者了解到,“嫦娥一号”发射塔架的1至10层为火箭测试区域,共有数十个测试间供技术人员使用。
再往里看,可以看到50多米高的火箭被不同的工作间所环绕,各种管道有序地排列在平台上。有趣的是,发射塔架上有许多小窗口,每个窗口上都贴着技术人员的名字。这些小窗口有什么作用,为什么要贴上技术人员的名字呢?
发射中心的专家昨日介绍,这些小窗口是火箭与外部信息交流的窗口。通过这些窗口,工作人员可以进入火箭内部进行检查。这些小窗口是技术人员掌握火箭状态的通道。
记者看到,火箭上的这些小窗口中接出来了许多电缆,通过这些电缆,技术人员可以在数公里之外为火箭进行“体检”。
这些窗口上写着的技术人员的名字,表明该窗口由该技术人员负责。这么做,可以增强岗位人员的责任感和自豪感。“把责任落实到人,这是航天人多年来形成的优良传统”,该专家严肃地说。
专家揭秘长三甲火箭燃料有毒
在“嫦娥一号”临近发射的最后几天里,专家向媒体透露,长三甲火箭正在进行最后的燃料加注工作,而且燃料加注需要分好几次才能完成。这种频频加注的航天燃料究竟是一种怎样的燃料?有哪些特性?为何不能提前一次加注完?
昨日,西昌卫星发射中心资深专家向《长江商报》独家揭秘,由于长三甲火箭自身发动机的局限,限制了它接纳“燃料”的范围。这次长三甲送“嫦娥一号”上天的火箭燃料,并非是我国研制出的顶尖航天燃料,还属于比较常规的“有毒”燃料。
隐忧
为长三甲加注的燃料有毒
专家介绍,我国火箭常用的燃料,由偏二甲肼、四氧化二氮、液氢、液态氧等构成,这次负责“嫦娥一号”发射升空的长三甲火箭也不例外。和所有火箭一样,长三甲火箭自身体积小、重量轻、所需燃料推力大,并且稳定性强、容易控制的特点,决定了其必须采用液体航空燃料。
据基地专家介绍:“这些火箭燃料是有毒的,不属于完全清洁能源的范畴,”但他也表示,“这种毒性是可控的。”
专家说,这些化学剂对身体会造成一些危害,因为处于液态之下的这些燃料,其状态的稳定性比较差,如果储存保护稍有不慎,就会出现“跑冒滴漏”等现象,其后果不堪设想。
“这也是为何基地要把这些燃料储存在大山之中的原因。”
保险
“联合加注”确保安全
据记者了解,为保障“嫦娥一号”卫星顺利发射升天,西昌卫星基地这次在向长三甲火箭加注燃料时,采取了最安全的“联合加注”方式。
据悉,到目前为止,中国航天科学家们已针对航空燃料的毒性,研制出了两种领先世界水平的安全加注方式。
一种是,当加注火箭燃料时,执行特别任务的工作人员必须戴防毒面具和穿防护服,“只要防护到位了,就没有问题。”
另一种方式是,用“管道”加注方法替代人工加注。方法是通过特殊材料的管道和接口,直接将液态火箭燃料从储存地加注到火箭内。
本次发射,为确保长三甲火箭燃料的加注安全,西昌卫星发射基地制定了最为稳妥的加注方式——人工和管道两种加注方式互相配合。在管道加注现场,所有工作人员处于“人工加注”的战备状态,全程“呵护”火箭燃料从储存地缓缓进入火箭体内。
“这样谨慎的目的,就是为了做到万无一失。”这位专家说。
释疑
清洁燃料为何不服务“嫦娥一号”?
嫦娥工程运载火箭系统总指挥岑拯告诉记者,其实早在5年之前,我国就研制出了更清洁更安全无污染的火箭能源,即液氧和煤油混合物,液氧作为氧化剂,煤油作为燃烧剂。“这种燃料非常环保,它燃烧后在空气中的产生物是水,几乎没有毒性。”专家说。
既然如此,为何这次承担把“嫦娥一号”送上太空的长三甲火箭,不使用这种清洁燃料呢?
其实道理很简单。专家向记者解释:“主要是因为长三甲火箭自身的发动机不一样,它的发动机决定了它不能用液氧和煤油混合物作为燃料。”
专家举例说明,火箭和汽车一样,烧柴油的汽车和烧汽油的汽车,其发动机的构造完全不同,不能说汽油比柴油要好,就让使用柴油发动机的汽车来改烧汽油,一辆汽车难以同时以柴油和汽油为燃料。
专家解释,本次发射“嫦娥一号”的长三甲运载火箭,虽进行过很多技术改进,但每次改造都只涉及一些新材料新工艺的运用,暂时还未涉及发动机改装。
专家解释说,“针对火箭上的任何一个改造都是非常谨慎小心的,就像计算机软件一样,每个改进都需要经过反复回归测试后才能使用。不能说现在有了替代燃料,就轻而易举把以前的燃料换掉。”
专家强调,长三甲目前发射火箭的状况非常稳定,综合状况是最好的,不能只看燃料的替换,“并且,其毒性也是可以控制的,基本不会造成什么影响。”
据了解,液氧、煤油等清洁航空燃料在海南文昌卫星基地建成投入使用后,我国有望在2012年全面使用此类燃料。
解读
发射前8小时火箭将加注数吨燃料
据介绍,这次送“嫦娥一号”飞天的长三甲火箭要加注数吨燃料,而且,卫星发射中心有严格技术规定:最后一次加注必须控制在发射8小时前全部完成。
记者在采访中追问:“为何不能早点把燃料加注到火箭体内,火箭不是早就竖立在3号发射塔架上了吗?”
“提前加注绝对不行。”技术权威解释,因为,火箭燃料的腐蚀性非常严重,如果火箭燃料在火箭体内存在的时间超过了弹性长度,就会对长征三甲火箭的体壳造成腐蚀,从而导致整个发射计划瘫痪,并继而造成更大的毒气泄漏事故。
接触空气后,燃料可能形成硝酸而导致腐蚀发生的,就是燃料中的四氧化二氮,其与空气中的水分只要一接触,就会迅速形成硝酸,而硝酸对火箭内壳的铝合金等构料具有极强腐蚀性,会对火箭尾部进入测试燃料晃动情况的传感器进行致命性毁坏,甚至在短短时间内就可以将其“化掉”,导致燃料泄漏,由于漏洞部位在火箭底部,会越来越厉害。
“这种腐蚀性不是冒泡发热的那种,从外象上看很难被发现,是最危险的。”
据了解,在最初技术不成熟的时候,也曾因此出现过小事故,这位人士感叹说:“科学研究就是这样,总是在不断的付出和承受中取得进步。”
天气因素,只能倒计时前加注燃料
这次对送“嫦娥一号”上天的火箭,只能提前24小时加注燃料,而且数量最大的加注是发生在发射前的几个小时里。因为,还要考虑具体天气因素,如果这个天气连续几天不适合发射,燃料就要在火箭里呆几天。
但这位人士还告诉记者:“其实燃料在长三甲体内最多能安全呆上6天,目前火箭材质已到了这个技术。”
据了解,日前的技术,已在很大程度上解决了火箭燃料对火箭的短时间侵蚀。不仅火箭内部与液体燃料接触的材料可以承担少量腐蚀,而且,其在火箭尾部测试摇晃参数的传感器等一系列物件,都具备相当的抗腐蚀能力。
“但为了更大限度的稳妥,我们尽量把燃料在火箭体内停留的时间缩短。”专家说。
记者手记
哨兵与大校级专家的一次“礼遇”
随着“嫦娥”奔月的近在咫尺,从昨日起,出入所有标明军事禁地的区域,都需持特别通行证才能出入。
昨日上午,记者经特许进入核心区域——卫星发射中心指挥部采访,这里属绝对军事禁地。早上10点许,当出租车将记者送抵距指挥部大门300米远的路口时,司机即苦求记者下车步行过去:“我如果把你们送到门口,就可能被扣车。”
指挥部大门处于高度戒备状态,左右各站2名哨兵,均荷枪实弹,在狭窄的人员出入口处,另有3名戴红袖章的士兵并排而立,严查所有进出人员,军车也不例外。
即便指挥中心有相当级别的人员出来接应,3名哨兵还是对记者进行了长达20分钟的身份审核,最终获军方高层电话同意后,才允许记者进入。
在中午12点记者结束采访后,受访专家为避免记者再次遇到“盘查”的麻烦,决定亲自将记者送出门口。
可就在经过由7名哨兵值守的大门时,其中一位哨兵看定记者身边的这位“大校”级别的专家,突然立正后,抬起右手,向其敬礼后朗声道:“怠慢您的客人了,请理解。”
一身便服、满头灰白头发的专家稍稍愣了一下之后,马上举手回礼道:“应该的,应该的,你们辛苦了。”
大家不禁开怀大笑。
揭秘
2号发射塔武船造
“嫦娥一号”即将从3号发射塔腾空奔月,但很少人知道,国家起初计划使用2号发射塔发射,而它的建设者正是武船。
据介绍, 2号发射塔分为三个部分:一座高97米、重4500吨的活动勤务塔,一座高74米、重1040余吨的固定脐带塔以及三座175米高的避雷塔。塔上水、电、气、空调等设施完善,卫星工作区的环境超过了10万级净化的国际标准。同时,可以在两条巨大的火车轨道上平缓移动。
武船方面称,国家原计划用2号发射塔发射“嫦娥一号”,但3号发射塔技术改造后,专家认为3号发射塔架已成为世界上最先进的发射塔架之一,最终决定改选择从3号发射塔发射“嫦娥一号”。
责任编辑:JJSKT