日前,一輛擁有56個輪子的新型火箭運輸車,從日本愛知縣半田市日本車輛製造株式會社(下稱日本車輛製造)的車間中緩緩駛出。
這輛長約25米、寬約3米、總重約150噸的新型火箭運輸車(下稱運輸車)被研究團隊親切地稱為「Trolly」。
按照日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)提出的需求,該運輸車由三菱重工和日本車輛製造共同設計並製造,主要用於將日本新一代H3運載火箭從裝配大樓運至約500米外的發射點。
用於運送H3火箭的新型火箭運輸車 圖片來源:朝日新聞計劃於2020年完成首飛的H3火箭,將在日本種子島宇宙航天基地,通過移動發射臺進行發射。發射前半日,它將由運輸車從裝配大樓垂直移動到發射點。
這款運輸車的研製工作已進行了超過20年。早在1999年,三菱重工曾發表過關於該車的研究成果。
火箭垂直運輸過程構想圖 圖片來源:三菱重工
資料顯示,兩輛載重能力大1460噸的運輸車將被組合在一起,共同完成H3火箭的運輸工作。為保證平穩,該車在運輸過程中的最高時速僅為2千米/小時,在一條全程不到500米的路上需要走約30分鐘。
兩臺運輸車將合作完成移動發射臺和火箭的運輸。圖片來源:朝日新聞與普通多輪運輸車不同,該運輸車的56個輪胎由14根車軸連結起來,每根車軸都可以單獨操控,這使它在行駛過程中可更加靈活地運動。為了更好地承載負荷,它的輪胎由特質的聚氨酯橡膠製成,最大載重情況下,僅凹陷幾毫米。
新型火箭運輸車正在轉向 圖片來源:朝日新聞在運送火箭的過程中,運輸車會在預先埋設的磁線引導下完成自動駕駛。車底部裝有一個半米寬的磁力傳感器,可感知車的位置並對誤差進行修訂。駕駛員的主要任務是,對運輸過程中的緊急事件作出及時應對,並切換到故障模式。
儘管體型巨大,但該運輸車的行駛準確度令人矚目。考慮到火箭達到發射位後,還需連接配管完成燃料加注,因此,該車停車的精度誤差被嚴格控制在25mm以內。
三菱重工的相關項目負責人長田真治表示,為了提高可靠性,該車採用冗餘設計,即使發生故障,也可以在30分鐘內完成修復。
負責運輸車製造的日本車輛項目負責人角田保進一步解釋稱,該車搭載有四臺發電機和兩臺油壓泵,無論哪一臺設備發生故障,都可以繼續行駛。此外,運輸車在故障模式下,系統可以自己完成故障分析及影響解析。
長田真治稱,預計投運後的運維費用將減至目前的一半。
輕量化也是該運輸車在設計和製造過程中重點關注的方面。該車的部件均採用高強度材料,儘可能地減輕臺車本身的重量。
正在建設的移動發射臺 圖片來源:JAXA日本種子島宇宙航天基地,位於日本九州地區鹿兒島縣南部的一個小島上,是日本最大的宇航研究中心和航天發射中心。該中心擁有包括吉信發射場、大崎發射場和竹崎發射場在內的多個發射場。