提到火箭,你腦海裡一定出現它騰雲駕霧,升到天空中的那個畫面。那說到運輸火箭,你會想到什麼呢?是不是覺得組裝運輸如此龐然大物一定是個大工程?海運?陸運?空運?究竟會用哪種方式呢?
長徵五號火箭 (圖片來源/中國運載火箭技術研究院)
在火箭的類型中,串並聯型運載火箭結構複雜,由多級火箭組成,而且還捆綁著助推器,因此其組裝運輸也最為複雜。中國串並聯型運載火箭發射前組裝模式主要包含箭體吊裝、水平運輸、垂直吊裝以及逆向撤收等作業流程。首先,助推器及芯級箭體在火箭總裝廠內通過行車分別吊裝至交通運輸工具上,然後由這些交通運輸工具將火箭各級箭體分別運抵發射場技術區,再通過運輸車轉運到發射區實現轉場作業。進入發射區後,首先由發射塔上配置的塔吊或其他起重機以及作業人員配合將芯一級箭體從運輸車上起吊,並將其由水平狀態逐漸翻轉成垂直狀態,再由起重機將箭體垂直吊起,對準發射臺,完成芯一級對接;然後,採用同樣方式完成整箭組裝。
中國火箭運輸到發射場有三種運輸方式——公路運輸、鐵路運輸、海上運輸。所以,上面所說的火箭交通運輸工具分為三種:汽車、火車、輪船。這三種方式各有特點和利弊,不同的運輸方式由火箭發射場的地點和火箭的特點決定。
短途最便捷的旅行——公路運輸
火箭的公路運輸主要通過火箭分級運輸車(又叫作火箭分段運輸車)完成,該運輸車是指將多級火箭分解成單級箭體進行運輸的車輛。其中公路運輸車包括一子級箭體公路運輸車、二子級箭體公路運輸車、三子級箭體公路運輸車和助推級箭體公路運輸車,這些運輸車主要用於火箭發射中心技術區至發射區的箭體運輸。
長徵五號運載火箭芯一級箭體運輸車長47.25米,寬6.4米,承載箭體後貨櫃高達7.8米,車輛總重約163噸。即使是最小的芯二級箭體運輸車,也長達25米、寬6.4米,相比普通的運輸車也大很多。這些超長、超寬、超重的「大傢伙」經過優化設計,其靈活度與普通運輸車相同,且適應性更高,可行駛在各種複雜的道路上。
公路運輸(圖片來源/Wiki)
長途最常用的旅行——鐵路運輸
中國現有的火箭發射場均位於內陸,與火箭總裝廠相距數千千米。目前,國內現役主力型號火箭的最大直徑為3.35米,也是中國現有的火箭運輸車輛所能運載的火箭的最大直徑。因此,火箭出廠後,會先由鐵路運至發射基地的技術廠房,然後再由公路短途運輸至發射場進行發射。
採用鐵路運輸運載火箭有以下幾方面優點:首先,鐵路運輸能力大,這使它適合於運載火箭這樣質量特別大的貨物的長距離運輸;其次,火車單車裝載體積大,能夠承載火箭這樣的龐然大物,有一種說法是主流火箭的直徑3.35米就是根據鐵路機車的尺寸而來的;最後,鐵路運輸受氣候和自然條件影響較小,在運輸的經常性方面佔優勢。
運載火箭的鐵路運輸
例如,地處大漠戈壁的中國酒泉衛星發射中心,現在主要靠幾條有限的公路交通與外面的世界保持著地緣上的聯絡。距離發射中心90千米處有一座人口萬餘人的小鎮,一條通往航天城的鐵軌環繞小鎮外圍,在公路未通車前,這條鐵路是通往酒泉衛星發射中心的唯一途徑,因此也被稱為「天路」。它承擔了整個中心生活物資運輸及火箭等試驗專列的進出場保障。
胖五最舒適的旅行——海上運輸
了解了公路運輸及鐵路運輸,我們再來看看海上運輸。可以說,海上運輸是目前火箭運輸中最理想的方式,因為海上運輸有著相對較好的過載環境和振動環境。同時,海上運輸不再受公路或鐵路運輸時涵道或鐵軌等的限制,所以新一代大火箭長徵五號——直徑可以達到5米,自然只能採用海上運輸方式。
中國最早使用海上運輸的火箭是長徵七號運載火箭。2016年5月8日上午,遠望21號火箭運輸船完成了長徵七號火箭的吊裝後從天津港裝船起航,途經渤海、黃海、東海、臺灣海峽、南海等海域,經過6晝夜海上航行,安全抵達海南文昌清瀾港碼頭,總航程約1670海裡。
長徵七號運抵海南文昌發射場清瀾港碼頭(供圖/錢航)
遠望號測量船/火箭運輸船是中國航天遠洋測控以及火箭運輸船隊的總名稱。中國目前擁有7艘遠洋測控船,2艘火箭運輸船,它們分別被命名為遠望1號至遠望7號,火箭運輸船為遠望21號、遠望22號。
兩艘遠望號火箭運輸船,船長130米,型寬19米,高37米,滿載排水量約9000噸,抗風能力可達12級以上。它們主要承擔著中國長徵五號運載火箭貨櫃、長徵七號運載火箭貨櫃天津至海南海上運輸任務,同時兼顧大型太空飛行器海上運輸任務。兩船自入列以來,單船累計航行達4萬餘海裡,圓滿完成了十餘次海上運輸任務。
2020年7月,備受矚目的火星探測將迎來發射「窗口期」,屆時,包括中國天問一號、美國毅力號和阿聯希望號在內的多國火星探測器,將「同臺競技」奔向火星。其中,天問一號火星探測器將由長徵五號遙四箭從文昌發射。而長徵五號運載火箭就是由遠望21、22號組成的火箭運輸船隊運輸的,可以說,為了運送長徵五號這個巨型快件,遠望21、22號也做了一系列準備。
遠望22號
針對長徵五號的特點,遠望號火箭運輸船為其量身設計了一整套貨艙環境保障系統和船舶減搖減振設備,可以實時檢測、控制貨艙溫度、溼度、鹽度和過載度。該運輸船隊從中國衛星海上測控部碼頭出發後,赴天津港將長徵五號火箭貨櫃吊裝上船,大約經過7天的海上航行後,抵達海南文昌清瀾港,隨後卸載運至發射場區。
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