無論是卡納維爾角,,還是拜科努爾,又或者南美庫魯航天中心與酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心,,這些無一都不是如雷貫耳的名字,,每次重大轟天發(fā)射時,觀摩成了一個必選的節(jié)目,,高聳的發(fā)射塔,,發(fā)射時的氣勢磅薄直接就消耗無數(shù)手機(jī)空間,當(dāng)然現(xiàn)在已經(jīng)不需要膠卷了,,成本低了好多,! 但相信吃瓜群眾心底一定有個疑問,NASA當(dāng)年并未在月球上制造巨大的火箭發(fā)射塔,,為什么阿波羅飛船還能從月面起飛,?這不能證明NASA登月是造假的嗎? 火箭起飛為什么要發(fā)射塔,?航天發(fā)射塔是發(fā)射場的核心建筑,,高達(dá)上百米,,重數(shù)千噸,,平時都是在關(guān)閉狀態(tài),等到發(fā)射倒計時開始后,,逐漸打開,,最終完全開放的發(fā)射塔架中火箭點(diǎn)火徐徐升起,逐漸飛離發(fā)射臺,!但這肯定是大家對中國航天發(fā)射的大致印象,,而事實(shí)上技術(shù)和習(xí)慣上的不同,,火箭組裝和發(fā)射模式有如下幾種: 俄羅斯:水平組裝,再水平移動到發(fā)射工位垂直發(fā)射 美國:垂直組裝,,垂直移動到發(fā)射工位垂直發(fā)射 中國:早期是組裝維護(hù)發(fā)射一體,,現(xiàn)與美國靠攏,垂直組裝-移動-垂直工位發(fā)射,! 三者中俄羅斯的發(fā)射最具特色,,水平組裝對組裝大樓要求比較低,但在發(fā)射前的起豎過程需要一個強(qiáng)大的液壓起豎塔臺,,這對工程機(jī)械能力是一個考驗,,因此俄羅斯的火箭發(fā)射塔可以做到非常簡單,而且在發(fā)射時候非常有格調(diào),,四周傾倒散開,,就如一朵蓮花,質(zhì)子火箭尾部噴射出超音速火焰,,推動火箭起飛,! 美國的比較整潔,因組裝大樓和發(fā)射塔架相距不遠(yuǎn),,組裝好水平移動即可發(fā)射,,大家應(yīng)該對航天飛機(jī)的發(fā)射非常有感觸,那個巨大的水平搬運(yùn)的液壓移動發(fā)射車,,不是隨便找個國家就能制造出來的,! 中國早期本來也想學(xué)俄羅斯,但無奈技術(shù)不足,,因此搞了三合一,,即服務(wù)塔+發(fā)射塔綜合,運(yùn)輸過程也省掉了,,發(fā)射時再打開,,在載人航天的酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心,大家應(yīng)該看過不少回了,!這種模式成本比較低,,因為省掉了兩個環(huán)節(jié),但發(fā)射工位占用時間很長,,效率很低,! 因此在海南文昌發(fā)射中心已經(jīng)參考美國的發(fā)射模式,,服務(wù)塔和發(fā)射塔的功能分離,,發(fā)射工位的增加無需再增加服務(wù)塔的成本,而且發(fā)射工位的利用率也得到提高,,當(dāng)然另一個問題是風(fēng)險可控,,因為發(fā)射塔功能單一成本低,,萬一發(fā)射爆炸可以將損失降到最低。 還有一個比較有特色的是庫魯航天中心的聯(lián)盟2號火箭發(fā)射工位,,它同時提供了俄式風(fēng)格的發(fā)射塔和美式風(fēng)格的可移動垂直裝配大樓,,從這工位的名字“聯(lián)盟2號發(fā)射工位”我們就能明白,這必定是某種意義上的妥協(xié),,而非必須要這樣,! 月球上沒有發(fā)射臺,為什么阿波羅飛船還能回來,?除了上文所說的集中總裝與發(fā)射的幾種模式以外,,還有一些已經(jīng)加注要燃料所有一切已經(jīng)準(zhǔn)備就緒的火箭,發(fā)射時對周圍要求是比較低的,,比如SPACE的建議發(fā)射塔,,簡陋不要不要的,比如導(dǎo)彈發(fā)射時的發(fā)射筒(它就是一枚火箭,,只不過裝了高爆或者核彈頭)也是發(fā)射塔的一種變形形式,,甚至有設(shè)計火箭自帶穩(wěn)定支架,比如SPACE回收的火箭就是,。 那么阿波羅飛船的返回火箭是什么模式起飛的呢,?它用的是登錄月球的的下降級平臺,返回火箭直接在這個平臺上起飛,,將其作為一個發(fā)射平臺來使用,,因為這個支撐腳架有液壓平衡裝置,因此起飛時這平臺是可以保證阿波羅飛船順利起飛的,! 上圖是阿波羅飛船的結(jié)構(gòu),,左側(cè)為下降級,登月飛船就是通過它降落到月球上的,,左二是上升級(登月艙)需要通過上升級火箭返回環(huán)月軌道與指令艙對接,。 已經(jīng)分為上下兩部分,可以很清晰的看到下降級底部的四個撐腳以及大面積的防陷支撐,,同時也有液壓調(diào)節(jié)高度保持水平,,因此這個已經(jīng)壽終正寢的下降級作為發(fā)射平臺是再好不過了!我們從發(fā)射的視頻中也能看到這個平臺的強(qiáng)大穩(wěn)定性,! 平臺在登月艙上升級起飛后并沒有被氣流沖倒,,這表示它的支撐穩(wěn)定性是非常可靠的,,也能說明這種結(jié)構(gòu)設(shè)計的成功,,包括不久后將要發(fā)射,、執(zhí)行取樣返回任務(wù)的嫦娥五號也是這種經(jīng)典結(jié)構(gòu),!看起來這種丟棄死重的結(jié)構(gòu)非常明智,,但事實(shí)上確有一個嚴(yán)重的問題,因為設(shè)計了丟棄,,所以發(fā)動機(jī)都必須設(shè)計兩套,,反而增加了死重,而且造成嚴(yán)重浪費(fèi),,因此未來的飛船肯定會走向一體化設(shè)計,。 比如這種不再在月球上遺留下降級的飛船結(jié)構(gòu),也許在不遠(yuǎn)的未來能做到單級火箭入軌并返回地球,,徹底重復(fù)利用,,那么空天飛機(jī)的模式也許會得到強(qiáng)大的挑戰(zhàn),但我們不可否認(rèn)的是,,利用空氣作為氧化劑,、水平起飛的空天飛機(jī)誘惑更大! 盡管阿波羅登月飛船結(jié)構(gòu)需要改進(jìn),,但它能確保宇航員從月球返回,,至于NASA是不是拍的電影,那么仁者見仁,,智者見智了,,證據(jù)有很多,當(dāng)然反方觀點(diǎn)也非常尖銳,,大家啥意見不妨留個言,! |
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