海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射塔架與海相鄰,。 　　楊志遠(yuǎn)攝

伴隨著新一代中型運(yùn)載火箭長(zhǎng)征七號(hào)成功發(fā)射，我國(guó)新一代航天發(fā)射場(chǎng)——海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)在全世界的注視下亮相,，成為又一個(gè)全球航天發(fā)射“重鎮(zhèn)”。

作為一個(gè)國(guó)際航天發(fā)射港，海南航天發(fā)射場(chǎng)的建設(shè),，不是已有發(fā)射場(chǎng)的翻版。從火箭,、航天器到氣候環(huán)境,，都是全新的。矗立于藍(lán)天白云和大海椰林之間,，兩座發(fā)射架雄偉壯觀,，航天器測(cè)試廠房高大醒目。為了建造一個(gè)世界一流,、現(xiàn)代化的航天發(fā)射場(chǎng),，建設(shè)者們跨越了多道難關(guān)。

接受“高溫,、高濕,、高鹽霧、強(qiáng)降雨,、強(qiáng)臺(tái)風(fēng),、強(qiáng)雷暴”考驗(yàn)

海南發(fā)射場(chǎng)是我國(guó)離赤道最近的航天發(fā)射中心，低緯度的地理?xiàng)l件是它的一大優(yōu)勢(shì),，但也構(gòu)成了挑戰(zhàn),。

發(fā)射場(chǎng)瀕臨海邊，氣候復(fù)雜多變,，“高溫,、高濕,、高鹽霧、強(qiáng)降雨,、強(qiáng)臺(tái)風(fēng),、強(qiáng)雷暴”，是發(fā)射場(chǎng)設(shè)施設(shè)備及實(shí)施發(fā)射面臨的挑戰(zhàn),。夏季最高溫度45攝氏度左右,，濕度接近100％。這樣的極端天氣對(duì)火箭造成很大影響,，使發(fā)射的安全性,、可靠性受到“威脅”。如何確?；鸺踩煽堪l(fā)射,，就需要有相應(yīng)的創(chuàng)新技術(shù)來(lái)支撐。

科技人員為此開(kāi)展了防臺(tái)風(fēng)安全設(shè)計(jì)技術(shù),、鹽霧腐蝕綜合控制與防護(hù)技術(shù),、雷電防護(hù)技術(shù)、可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)研究,，解決了復(fù)雜氣候環(huán)境下的安全發(fā)射問(wèn)題,。

在抗臺(tái)風(fēng)方面，北京特種工程設(shè)計(jì)研究院總工程師劉曉華說(shuō),，主要通過(guò)強(qiáng)化工程防護(hù)設(shè)計(jì),、優(yōu)化測(cè)試發(fā)射流程和建設(shè)完善氣象預(yù)報(bào)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)?？梢钥s短火箭在室外暴露的時(shí)間,，減小不利天氣的影響，并及時(shí)發(fā)布臺(tái)風(fēng)等災(zāi)害天氣預(yù)警,，在火箭,、航天器轉(zhuǎn)運(yùn)、待命發(fā)射等關(guān)鍵時(shí)段,，進(jìn)行有效規(guī)避,。經(jīng)過(guò)“威馬遜”強(qiáng)臺(tái)風(fēng)的考驗(yàn)，發(fā)射場(chǎng)完全達(dá)到了設(shè)計(jì)指標(biāo)要求,。

防鹽霧方面,，主要是防止發(fā)射場(chǎng)的設(shè)施設(shè)備被腐蝕。劉曉華說(shuō),，他們特別針對(duì)發(fā)射場(chǎng)鹽霧環(huán)境,，開(kāi)展了加速腐蝕試驗(yàn)和歷時(shí)七年的室外暴露試驗(yàn)驗(yàn)證，確定了室外金屬構(gòu)件的重度防腐涂裝保護(hù)體系,。

在高大的發(fā)射塔架下,，可以看到每個(gè)發(fā)射工位周?chē)ㄓ兴膫€(gè)高大的避雷塔,，塔與塔之間還有金屬線相連。在發(fā)射塔周?chē)O(shè)立的避雷塔之間拉了3道防雷線,，形成既能防直接雷也能防地面雷的立體效果。后來(lái)又經(jīng)過(guò)仿真計(jì)算實(shí)驗(yàn),，拉線之后可以把避雷塔由160米降低至115米,，雷電攔截效率可以提高到98.5％。

如果遇到突如其來(lái)的惡劣天氣,，又該如何應(yīng)對(duì),？劉曉華說(shuō)，首先從發(fā)射工藝流程上考慮,，事先有天氣預(yù)報(bào),。預(yù)報(bào)了相對(duì)安全時(shí)間，再考慮轉(zhuǎn)運(yùn)發(fā)射,。如果遇到雷暴,，就把火箭放到比較安全的地方，如廠房里面,，等到條件允許時(shí)再轉(zhuǎn)運(yùn),。由于發(fā)射場(chǎng)目前可以對(duì)3天后的天氣作出比較準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)，而火箭在發(fā)射工位上停留時(shí)間最多只需3天,，3天內(nèi)就可以實(shí)施發(fā)射,，這樣就可以有效避免突發(fā)的惡劣天氣影響。

根據(jù)新火箭開(kāi)展發(fā)射場(chǎng)技術(shù)創(chuàng)新,，跨入世界大噸位火箭發(fā)射行列

目前,，世界各國(guó)在選擇發(fā)射場(chǎng)時(shí)，都會(huì)盡量選擇低緯度地區(qū),，最好選擇在赤道附近,，因?yàn)檫@樣可使火箭發(fā)射后得到地球自轉(zhuǎn)賦予的向東的初速度，提高運(yùn)載能力,。而我國(guó)在海南建設(shè)航天發(fā)射場(chǎng),，具有明顯的地理優(yōu)勢(shì)。

海南發(fā)射場(chǎng)可以發(fā)射地球同步軌道,、大質(zhì)量大傾角中低軌道,、太陽(yáng)同步軌道、極地軌道航天器,，比如空間站,、貨運(yùn)飛船等，這樣就和我國(guó)現(xiàn)有航天發(fā)射場(chǎng)形成沿海和內(nèi)陸相結(jié)合,、高低緯度相結(jié)合,、各種射向范圍相結(jié)合的格局,，便于開(kāi)展國(guó)際航天發(fā)射合作，提高我國(guó)航天發(fā)射場(chǎng)綜合發(fā)射能力,，使我國(guó)航天發(fā)射場(chǎng)的戰(zhàn)略布局更為合理,，體系更加完善。因此,，海南發(fā)射場(chǎng)也是一個(gè)全新的航天發(fā)射場(chǎng),，尤其是在航天發(fā)射技術(shù)領(lǐng)域中進(jìn)行了多項(xiàng)創(chuàng)新。

在海南發(fā)射場(chǎng),，發(fā)射的運(yùn)載火箭都是全新研制的,，因此要根據(jù)火箭的新特點(diǎn)、新需求開(kāi)展發(fā)射場(chǎng)的技術(shù)創(chuàng)新,。據(jù)西昌衛(wèi)星發(fā)射中心航天專(zhuān)家介紹,，新一代運(yùn)載火箭主要特點(diǎn)是首次大質(zhì)量、大流量使用液氫和液氧低溫推進(jìn)劑,，火箭尺度和發(fā)動(dòng)機(jī)推力比現(xiàn)在的火箭有顯著提高,。因此，在發(fā)射場(chǎng)的測(cè)試發(fā)射操作與現(xiàn)役火箭有很多不同的地方,，發(fā)射場(chǎng)設(shè)計(jì)上必須采取新的技術(shù),，才能確保發(fā)射任務(wù)安全可靠地完成。

為此,，航天科研人員主要開(kāi)展了低溫推進(jìn)劑大流量加注和大容量?jī)?chǔ)運(yùn)技術(shù),、安全設(shè)計(jì)技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)研究，取得了一系列突破,。他們研制了300立方液氫貯罐等新裝備,，填補(bǔ)了多項(xiàng)國(guó)內(nèi)空白，建立了國(guó)家低溫技術(shù)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室,，確保發(fā)射場(chǎng)能夠安全可靠地執(zhí)行發(fā)射任務(wù),。

航天專(zhuān)家介紹說(shuō)，海南發(fā)射場(chǎng)成功實(shí)現(xiàn)了大推力火箭發(fā)射能力的突破,，建成2個(gè)多射向,、全天候、大噸位發(fā)射工位,，分別用于發(fā)射我國(guó)長(zhǎng)征七號(hào),、長(zhǎng)征五號(hào)兩種新型運(yùn)載火箭，采用“新三垂一遠(yuǎn)”測(cè)發(fā)模式,，縮短火箭測(cè)試發(fā)射周期,，攻克了新型運(yùn)載火箭推進(jìn)劑貯運(yùn)、加注,、控制難關(guān),，實(shí)現(xiàn)運(yùn)載能力由10噸級(jí)到20噸級(jí)的重大跨越,。這標(biāo)志著我國(guó)已經(jīng)跨入世界大噸位火箭發(fā)射行列。

此外,，首創(chuàng)的國(guó)產(chǎn)化軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái),，成功實(shí)現(xiàn)了信息化指揮控制能力的突破，確保了航天發(fā)射核心技術(shù)的自主可控,、絕對(duì)安全,。

發(fā)射塔架加起來(lái)超過(guò)3公里的焊縫，每一道都要經(jīng)過(guò)超聲波探傷檢測(cè)

　　發(fā)射塔架,，也就是航天人所說(shuō)的發(fā)射工位，是航天發(fā)射場(chǎng)最壯觀的標(biāo)志性建筑,。海南航天發(fā)射場(chǎng)擁有兩個(gè)發(fā)射工位,，分別用于發(fā)射長(zhǎng)征七號(hào)、長(zhǎng)征五號(hào)火箭,，是目前國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)理念最先進(jìn),、功能設(shè)置最復(fù)雜、結(jié)構(gòu)形式最新穎,、工藝系統(tǒng)最集成的航天發(fā)射工位,，也是海南航天發(fā)射場(chǎng)的標(biāo)志性建筑。

發(fā)射塔架的建設(shè)是難中之難,，何況海南發(fā)射場(chǎng)的這兩個(gè)發(fā)射塔架是同時(shí)開(kāi)建,，更是前所未有。

導(dǎo)流槽是火箭騰空而起噴射烈焰的地方,，形似發(fā)射塔架旁邊的一個(gè)“巨坑”,。兩座發(fā)射塔緊鄰海邊，地質(zhì)條件復(fù)雜,，導(dǎo)流槽施工難度前所未有,。地下水豐富，只要在地表挖一道淺淺的溝,，就有大量滲水涌出——要挖幾十米深的基坑,，難度可想而知。而來(lái)自海洋的強(qiáng)大水壓力也給導(dǎo)流槽施工帶來(lái)巨大風(fēng)險(xiǎn),。海南文昌地處臺(tái)風(fēng)多發(fā)地區(qū),，頻頻襲擾的熱帶風(fēng)暴還帶來(lái)了大量降水。

基坑開(kāi)挖以后,，來(lái)自天空的水和來(lái)自海洋的水給基坑開(kāi)挖帶來(lái)更大的挑戰(zhàn),；再加上地下巨大的巖石和含砂珊瑚碎屑，施工非常困難,。承擔(dān)施工任務(wù)的北京某安裝總隊(duì)創(chuàng)新施工技術(shù),，最終在基坑周?chē)龀闪?300余根止水帷幕樁,，形成密閉可靠的止水帷幕結(jié)構(gòu)體，相當(dāng)于在基坑周邊做了一道擋水的墻,，為國(guó)內(nèi)首創(chuàng),，成功解決了滲水嚴(yán)重的施工難題，為導(dǎo)流槽和塔架施工打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),。對(duì)地下巖石的爆破也步步驚心,，爆破點(diǎn)離止水帷幕最近點(diǎn)只有20米，既要保證不對(duì)止水帷幕造成沖擊破壞,，又要確保爆破效果……這道難題最終也被技術(shù)人員成功破解,。

自密實(shí)混凝土選用的每一顆石子直徑不超過(guò)3厘米；塔架加起來(lái)超過(guò)3000米的焊縫,，每一道都要經(jīng)過(guò)超聲波探傷檢測(cè),；防止塔架因海邊鹽霧氣候銹蝕，所用的油漆都要反復(fù)進(jìn)行附著力試驗(yàn)……任何一個(gè)細(xì)節(jié)都不能放過(guò),。

2014年6月28日,，海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)兩型火箭發(fā)射工位進(jìn)行了竣工驗(yàn)收，工程質(zhì)量驗(yàn)收合格率均達(dá)到100%,，總體性能達(dá)到了國(guó)際先進(jìn),、國(guó)內(nèi)一流水平。近兩年內(nèi),，又經(jīng)受了多次強(qiáng)臺(tái)風(fēng)和熱帶風(fēng)暴的考驗(yàn),，證明安全可靠。

隨著長(zhǎng)征七號(hào)火箭的成功首飛,，海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)也成為中國(guó)航天的新成員,，成為眾多航天器的星際旅行出發(fā)地。