频道
栏目
  • 视频
  • 战疫
  • 时事
  • 财经
  • 科技
  • 思想
  • 智库
  • 生活
接招吧!建筑|中国神舟的“垂直飞天港”
试说新语工作室
2022-08-05 09:29  来源:澎湃新闻
{{newsTimeline.name}}
  • {{item.occurrenceDay}}
  • {{content.occurrenceTime}}
    {{content.name}}
全部展开
收起时间线
编导:郝汉 撰稿:王卉 尔多 配音:郝汉 平面设计:傅小凡 项目统筹:李麑(06:09)
2022年6月5日10时44分,长征二号F火箭在酒泉卫星发射中心腾空,它将神舟十四号载人飞船和3名中国航天员送入太空。启航前,在地球的土地上,长二F火箭还有一段“超短途旅行”。
很多人并未留意过这段“超短途旅行”的起点——垂直总装测试厂房。在这里,神舟飞船和逃逸塔与火箭对接,完成船、箭、塔的合体,并历经数个月的测试,以保证其太空征程的安全顺利。神州十四号载人飞船内部 视频 截图

神州十四号载人飞船内部 视频 截图

“或站或躺”的火箭转场
理解垂直总装厂房的第一个关键词是“垂直”。
1997年前,我国火箭的转场大多是“躺着”进行的,水平测试、分级运输。火箭的芯级、整流罩等构件被分段运输到发射区,在发射塔架上进行吊装、对接和测试。
如今,更多中国神舟是“站着”转场的。三垂模式

三垂模式

“站着”的背后是“三个垂直”——垂直总装、垂直测试和垂直转场。“三垂模式”将工作重心前移,主要的测试都在技术区解决,减少发射区压力。火箭在厂房内完成组装、对接和测试,可以减少户外风沙雨雪等恶劣气候影响,提高可靠性。
发射区不再需要重复检测,这缩短了火箭在发射区的停留时间,发射效率得以提高。据统计,水平转场时代,火箭需要占据发射工位约14天,而三垂模式下,时间缩短至三五天。分割流程,也能分散风险。得以“减负”的发射区,能够集中精力做好发射这一件事。
25年前的建造挑战
酒泉的这座垂直总装测试厂房,是三垂模式下我国首座垂直飞天港。它的建造者来自中建八局。2021年10月7日,在酒泉卫星发射中心,神舟十三号载人飞船与长征二号F遥十三运载火箭组合体已转运至发射区。视觉中国 图

2021年10月7日,在酒泉卫星发射中心,神舟十三号载人飞船与长征二号F遥十三运载火箭组合体已转运至发射区。视觉中国 图

25年前,中建八局的建造者面临不小的挑战。
要在戈壁滩上建造一座38层楼高的庞然建筑,且中间不能有任何楼板隔断,这在中国乃至亚洲建筑史上,未有先例。
为容纳身形巨大的火箭,及其复杂的组装需求,它需要高大,而且中空。
但对建造者而言,要让一个厚度15米、平面面积3000平米、重14000吨的箱型物稳稳当当地站立,更是一个技术难题。
中建八局的建造者最终采用了混凝土框架和钢桁架联合支撑方案。不同于欧美发达国家常用的全钢结构,这套创新技术节约了300吨的钢材,节省造价的同时,它还在耐火、保温、隔音、抗震等方面展现了实力。
酒泉还有一扇火箭的专属巨门,仅钢门架就高80米,重达240吨,为确保大门升降定位准确,自动联锁牢固可靠,中建的建造者连续奋战120天,最终完成了这扇巨门。
在大风天气的酒泉,以及海南文昌,近百米的高大厂房,还需要应对风荷载的压力。中建八局所采用的钢筋混凝土结构能够有效减少框架变形。2014年7月,18.4级台风“威马逊”在文昌登陆,总装测试厂房无恙。
“双厂房”助力太空征程
作为目前我国最年轻的航天发射基地,文昌拥有两座垂直总装测试厂房,将用于发射长征五号和长征七号运载火箭。长征五号的垂直总装测试厂房,高度达到了99.4米。超越酒泉,它已成为目前中国单层最高的厂房,其建造者同样来自中建八局。厂房的大厅两侧密布着钢架活动平台,垂直总装测试厂房最核心的设施。在文昌的厂房内,这些平台还可以进行上下升降。技术人员可以依据工作需求,调整平台位置,直接面对火箭进行测修。
为了让数十米的神箭站着出港,建造者们还设计了亚洲最大的钢铁之门,高81米。
它由左右各5扇重达30吨的钢桁架铁门拼装,加上巨型门轴和液压设备,这一套门的总重量达到了784吨,接近4架空载的波音747飞机。神舟十二号船箭组合体正在转运至发射区 新华社 图

神舟十二号船箭组合体正在转运至发射区 新华社 图

“中国加速度”
一组时间数据,可以感知半个世纪以来的“中国加速度”——1970年,长征一号运载火箭“第一飞”,截至2021年底,长征系列火箭共发射了400次。前三个“100次”,分别用时37年、7年半和4年,而最近的“100次”,只用了33个月。
发射技术的创新,支撑着中国更快、向更远处启航。
在文昌长征五号垂直总装测试厂房内,还有一条游客通道。未来,更多人能走进中国神舟的垂直飞天港,在百米的厂房桁架间感受巨大与空旷。 
这也是火箭驰向深空的前奏——如此渺小,却如此伟大。
【专题】接招吧!建筑

责任编辑:李麑   图片编辑:施佳慧

校对:张艳

532