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我国新一代航天发射场首战告捷

6月25日20时00分。我国载人航天工程为发射货运飞船而全新研制的长征七号运载火箭，在海南文昌航天发射场点火升空，约603秒后，载荷组合体与火箭成功分离，进入近地点200千米、远地点394千米的椭圆轨道，长征七号运载火箭首次发射圆满成功。据介绍，长征七号运载火箭为两级结构，捆绑四枚助推器，全长53.1米，起飞质量597吨，近地轨道运载能力13.5吨，采用了液氧煤油发动机等新技术，是绿色、无毒、无污染的新一代中型运载火箭，将有效提升我国进出空间的能力。

海南文昌航天发射场是全新建设的低纬度滨海发射场。具有生态、环保，开放的鲜明特点。它的建成投入使用。将进一步提高我国航天发射能力，优化我国航天发射场总体布局。长征七号运载火箭首飞。是载人航天工程空间实验室飞行任务的开局之战，实现了“成功首飞”的预定目标，为后续任务打下了坚实基础。这次发射，旨在验证长征七号运载火箭设计正确性和各项性能指标。考核海南文昌航天发射场系统执行任务能力，检验工程相关系统间的协调性和匹配性。同时：长征七号火箭搭载多用途飞船缩比返回舱等载荷，将开展相关技术试验。这是长征系列运载火箭的第230次飞行。

这是长征七号运载火箭，在海南文昌航天发射场点火升空，（拼版照片 6月25日摄）

中国火箭家族新成员长征七号运载火箭全解析

我叫“小七”，我的全名是“长征七号运载火箭”。我的身份是新一代运载火箭，满足载人空间站工程，发射货运飞船是我的重要使命。和家属其他兄弟相比，在身高体重、技术细节上我有哪些过人之处?在我国载人航天工程中我处于什么样的地位?相信通过我的介绍，大家会对我有更深刻的了解。

我是火箭家族的“长腿大力士”

我生活在“长征系列"的大家族内，我出生在2016年4月，和五哥长五、六哥长六都是长征家族的新一代。我的首飞被安排在海南文昌航天发射场，要知道，我的首飞可是我国空间站建设的开局之战，地位不一般，将进一步加快我国载人航天工程建设的步伐。未来，我可是在役主力火箭的接班入，为我们国家长期有人照料的空间站搭建起“天地运输走廊”。

我在家族里算是出了名的“大力士"。身高53.1米，腰围3.35米，我有4条“大长腿"作为助推器，这四条腿长约27米，是家族中最长的，接近现役火箭助推器的2倍呢。因此，我的“力气”也是已执行任务的兄弟里面最大的，起飞总推力约720吨。相比一般中型火箭，我近地轨道运载能力达到13.5吨，高了将近4吨，太阳同步轨道达到5.5吨。我们火箭家族都是钢筋铁骨的“大个子”，体重都是几百吨，但大家也许不知道，这其中90％以上都是燃料。太空那么大，每次出发我都尽量“吃饱”。我的任务是把卫星等载荷送去太空。到太空一次不容易，我要把更多的重量留给我的“乘客”，可以多携带一些试验产品等载荷，所以我很注重自己的“瘦身”，外壳、电缆、仪器这些都通过设计变得简洁，减轻重量，不浪费我的每分“力气”。

别看个头大我还是“技术控”

虽然从体型上看我是一个庞然大物，但我身上凝聚了设计师的智慧和对细节的完美追求。

举个例子，我身上有一个助推氧箱，在现役所有助推贮箱中最长，需要工装辅助焊接，焊接装配局部间隙要小于O.3毫米，错缝小于O.5毫米，这也就是意味着立起来有4层楼这么高的助推氧箱，9条环缝的焊接误差要控制在5毫米之内。为了能够控制尺寸超差，技术人员把工作做到了极致。在每一个焊接缝处，他们都用刮刀一点一点刮削，直到把有可能造成焊接缺陷的残渣全部清除干净，力求做到完美。除此之外；我在设计上拥有更多的独到之处，更容易适应新的发射环境。作为在海南新发射场发射的第一枚火箭，我要适应这里的高温、高湿、盐雾、浅层风及雷电等自然环境带来的新挑战。这些都一览无余地体现在设计上。另一方面，海南降水量大，全年12小时内降水5毫米至15毫米的中雨较多，我们家族成员都怕下雨，大多会避开雷雨天发射，因为仪器电缆一旦被水打湿会影响信号传输，关系到飞行的成败。但我可不怕，因为我专门做了防水设计。你们知道吗，在我身上仅电连接器防水部位就有千余处，工作量之大可见一斑。

而且，我身上还融入了全数字三维设计制造理念，从设计到出生，都采用全三维数字平台，以直观的三维模型取代了过去二维图纸，大大提高了生产效率。

绿色、安全的环保主义者

很多人都知道，我们火箭家族使用的常规推进剂燃烧后会产生有毒有污染的氮化物，而且制备成本也比较高。随着发动机技术的改进和隔热技术的提升，我采用的是全液氧煤油燃料．燃烧时产生的是二氧化碳和水，不会对环境造成任何污染，同时，这套绿色动力系统更具有国际范儿。

告诉大家一个可能会被忽视的小细节，通常在下达点火指令1秒钟后你们就能看到橙色火焰在底部出现，但是我却要在指令下达7．4秒后才会看到颜色发白的尾焰。这是因为我是我们国家第一台闭式发动机，这样的好处在于没有废的燃料排除，燃烧效率更高，也更环保。

重型运载15年内有望首飞

除了我是一个环保主义者外，我身价更加艰巨的使命，因为是按照载人航天标准设计的火箭，设计可靠性更强，未来成熟以后将成为新一代载人火箭，用于发射新一代载人飞船。和大家分享一个未来的规划，我国将瞄准世界前沿技术发展趋势，全面开展可重复使用运载火箭、空间运输平台等更为前沿技术领域的预先研究工作，而且，长征家族的超大力士重型运载火箭正在开展关键技术攻关，15年内有望实现首飞。他的运载能力是我的5倍多，完全能够满足未来载人月球探测、火星取样返回，太阳系行星探测等多种任务，宇宙探索 将在我们的努力下向着更高更远的空间拓展。

新一代中型运载火箭长征七号在燃料使用上以液氧和煤油为主，这就对火箭的燃料加注贮存以及点火后的高温处理提出了更高要求。航天科技集团运载火箭技术研究院的技术人员称，处理好燃料贮箱的极低温度与火箭火焰的超高温度这个“冰火两重天”，是火箭发射的重要工艺之一。

长征七号之“冰”：

燃料温度极低，加注贮存有讲究

在发射之前，长征七号要完成170立方米的煤油和340吨液氧的加注。其中，液氧的温度达到了零下183摄氏度。存储液氧的贮箱，采用机械铣工艺，较以往化学铣工艺的贮箱更加轻质化、环保无污染。同时，贮箱的制造采用绝热工艺，在各层之间抽真空，保证了贮箱的保“冷”效果。

液氮虽然不是燃料之一，但是它在火箭发射中也起到了重要作用，在燃料加注前，发射场的工作人员要用液氮对燃料管道进行吹除。因为液氮的温度比液氧还低，用液氮吹除管道不仅降低了成本，还能更加高效快速地为管道降温。

据海南文昌卫星发射场加注团队负责人张继介绍，他们在加注时需穿防护服、戴手套。液氧液氮输送时会产生大量噪音，他们还要戴上高噪音耳塞。连接长征七号与加注站的管道达到5000多米，阀门有214个，加注人员工作量很大。

火箭发射前12个小时，要开始加注煤油，这个过程大约要持续4个小时。随后，3个液氧储罐各分两路，对6个模块进行加注。记者注意，在液氧加注站，有4个液氧储罐。张继解释，有1个不直接进行加注，而是对另外3个氧罐进行增压。

在液氧加注初期，要对贮箱进行预冷。在贮箱的温度未低于零下183摄氏度前，所有的液氧都将排放出去，不被贮存。燃料贮箱的温度和压力值，都实时被监测并显示在加注控制系统上。液氧的加注要持续将近8个小时，整个加注程序一直到点火前2分钟才会结束。

长征七号之“火”：

火焰温度极高，隔热降温多手段

之所以说长征七号要经历“冰火两重天”，是因为在点火一瞬间之后，零下100多摄氏度的燃料就将变成3000多摄氏度的热焰，瞬间完成冰到火的转化。在指挥员下达点火的指令7．4秒之后，火箭的尾部瞬间喷出巨大火焰。长征七号运载火箭副总设计师胡晓军介绍，因为燃料不同，喷出的火焰颜色不像以往的橘红色，而是呈白色，喷口燃气的温度也比以往火箭高得多，使得发射平台瞬间接近3000摄氏度。这个温度足以熔化绝大多数金属和非金属材料，火箭发射平台和箭体本身都难以承受如此高的温度。在发射平台和火箭助推器、芯级上，均喷有防热涂层。两三厘米厚的防热涂层分为十几层，每一次喷涂都是不同材质，且厚度只有几毫米，工艺处理难度非常大。另外，在火箭助推器和芯级上，还贴有柔性隔热毡，它能进一步提升隔热效果。

胡晓军介绍，火箭飞行速度快，也会产生热量，导致箭体的热流密度增大。通俗理解，就是一定时间内通过火箭表面的热量增多，这就对火箭箭体的材质有更高要求。在长征七号火箭的制造中，他们还借鉴其他工艺，采用了承热效能更好的材质。

除此之外，长征七号火箭发射塔还装有一个能容纳600吨的水箱，装好了自来水备用。这就是目前国际上先进的“大流量喷水降温降噪系统”。据这个系统技术负责人陈劲松介绍，在火箭飞到5米高以后向箭体尾部火焰中心喷水，两级喷水设施各喷20余秒，完成400吨的喷水量。

青岛早报2016-6-26/14 文图均据新华杜