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- 来源:中国气象报社 作者:段昊书
11月3日20时43分,我国新一代运载火箭长征五号在海南文昌成功发射,实现“首飞”。被网友亲切称为“胖5”的长征五号运载火箭是我国目前推力最大的运载火箭。其地球同步转移轨道运载能力达13吨,近地轨道运载能力达25吨,将我国现役火箭的运载能力提升了2.5倍以上。
参与长征五号运载火箭设计的专家指出,为保障长征五号成功发射,专家们慎重考虑了海南独特气象条件对火箭发射可能造成的影响,其垂直总装测试厂房和发射塔架可抵御台风袭击。

11月3日20时43分,我国首枚大型运载火箭长征五号在中国文昌航天发射场点火升空。
在海南文昌航天发射基地,两个火箭垂直总装测试厂房是发射场最高和最核心的部分。其中,长征五号运载火箭在501完成总装、测试,今年夏天已经成功发射的长征七号运载火箭在502进行总装、测试。而两座发射塔距离火箭垂直总装测试厂房2.8公里,由轨道相连。发射塔架四周均建有四座120米高的避雷塔。
众所周知,海南文昌发射场自然条件恶劣,面临高温、高湿、高盐雾、强紫外线、台风频发等不利气象条件。北京特种工程设计研究院结构安全主任设计师李龙春告诉记者,为了适应海南多台风的特点,在设计火箭发射塔架时,团队预先进行了大量研究,最终对发射塔架主体结构(外钢框架内核心筒)进行特别设计,并专门做了风洞实验、关键节点实验、有限元模拟分析等。“通过多个工况的有限元模拟分析,判断发射塔架主体能够承受超强台风的考验。”李龙春说。
据负责建设火箭垂直总装测试厂房建设的中建八局项目经理卢育坤透露,501号火箭垂直总装测试厂房高达99.4米,其地下1层,地上14层,历时4年半建成,一扇高达81米的巨型钢铁之门为亚洲之最。除了大门,501号厂房主体建筑每层层高7.2米,最高支模高度达43.15米,平均每平方米用钢筋310公斤。由于采用独特工艺,这一火箭出征前的“老家”非常牢固。2014年,超强台风“威马逊”正面袭击文昌,火箭垂直总装测试厂房安然无恙。
此外,海南温度、湿度、空气中盐分的“三高”也是火箭及其搭载卫星、航天器等的“安全威胁”。北京特种工程设计研究院暖通主任设计师许永昭表示,为了应对海南高温、高湿、高盐雾、强紫外线等恶劣自然条件,发射场为卫星、航天器设计了整流罩空调系统,整流罩空调系统采用了冷冻降温、吸附干燥的联合除湿方案,选用除盐高效过滤器;在控制系统稳定性方面,也彻底解决了蒸发表容易冷凝结霜的问题;空调系统也稳定可靠。
那么,既然海南文昌气象条件较为复杂,为何长征五号还要选择在文昌发射?北京特种工程设计研究院工程总体主任设计师朱曼利说:“对多个预选区域进行比较后,最终选择在海南文昌,最主要的原因是这里纬度低、运载能效高。此外也出于一系列安全性考虑,比如航区、火箭残骸落区等。”据介绍,文昌发射场是我国第一个沿海发射场,它的建成近一步完善了我国航天发射体系,形成了内陆与沿海发射场相辅相成的战略格局。
朱曼利说,长征五号这样的“大火箭”成功发射,将大幅提升我国自主进入空间的能力,直接服务于我国探月三期、载人空间站和火星探测等国家重大科技工程,成为我国由航天大国向航天强国迈进的重要支撑和显著标志之一。

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