當我們用一隻手垂直託著羽毛球拍的時候，球拍會倒嗎？答案是肯定的，因為羽毛球拍的支撐點很小，重心不穩，所以很難保持穩定。我國載人航天發射採用的是垂直組裝、垂直測試、垂直運輸的「三垂」模式，與羽毛球相比，火箭要高得多、重得多。那麼，如何保證火箭這個「巨人」在垂直運輸過程中能夠走穩呢？
以我國目前唯一的載人運載火箭長徵二號F為例，這個全長近60米的船箭塔組合體重達40多噸，特別是頂端的整流罩和飛船部分足有十幾噸，而底部的4個支撐點分布在火箭芯級尾段，直徑僅3.35米的圓周上。就像一個頭重腳輕的「巨人」，重心高，支撐點小，難以保持穩定。
4個支撐點分布在火箭芯級尾段
我們都知道，載人運載火箭發射前要在垂直總裝廠房內的活動發射平臺上進行組裝和測試。在對衛星或飛船以及逃逸塔安裝測試完畢後，飛船與火箭組合體將隨活動發射平臺一起，以垂直豎立狀態轉運至發射區。而這個活動發射平臺，就是科研人員為了解決運輸穩定性的問題專門為火箭量身設計的。兩者的總質量相加重達800噸，妥妥地 hold住了這個「巨人」的陣腳～
火箭的活動發射平臺
不過，這個龐然大物所到之處往往「不堪重負」，這也是火箭運輸中的一個危險因素。如果地面下沉的程度不一致，火箭的兩個支撐點高度只要相差1毫米，整流罩及逃逸塔部分就會產生20毫米的橫向偏移。由於火箭的高度過高，一點點的偏移就會導致整個箭體結構的彎曲，從而加速火箭偏移。可想而知，一個搖頭晃腦的「巨人」的行動潛伏著怎樣巨大的危險。
除了地面因素，發射場的風也會影響火箭的穩定，使它不斷搖晃，這就需要對火箭進行垂直運輸試驗，了解火箭豎立在活動發射平臺上全箭結構的特性，以及在各種運輸速度和不同大小的地面風作用下火箭各個部位的振動響應。
長徵二號F運載火箭垂直轉運
為了降低火箭在運輸過程中的低頻彎曲振動，特別是火箭頭部的大幅度低頻往復運動，科研人員設計製作了一種動力減振器。動力減振器的基礎放在承受力強、振動位移大的逃逸塔根部。動力減振器的固有頻率被調整到火箭豎立狀態的橫向振動頻率附近，一旦火箭出現彎曲震動，就會激起動力減振器的共振，起到阻滯火箭「搖頭晃腦」的作用。此外，這種動力減振器還應用在很多摩天大樓上，用來抑制高樓頂部在風作用下出現的大幅度振動。
長徵二號F運載火箭在動力減振器的保護下進行了全箭垂直運輸試驗，模擬了垂直運輸條件，為火箭的調整和修正提供了寶貴的數據資料，也使火箭在運輸過程中即便不使用動力減振器，也能走得穩當，從而順利地完成垂直運輸。
來源/《通天神箭——解讀載人運載火箭》
編輯/張馨方
中國載人航天ID：zairenhangtian