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悟空问答

2017-04-22  yadi1568

这个我还真做过功课,各国火箭发射塔的区别,主要来自各自火箭装配流程的不同。以下我会捡几种具有代表性的来做说明

先说发射塔的用途。发射塔主要用来为发射台上的火箭通过脐带进行燃料加注的补充,提供和地面的有线通信接口,以及进行物理约束。同时也提供人员登上的路径,以便在发射台上为火箭做最后的检测或者送上航天员。

美国人是将运载火箭在一个垂直装配大楼里将火箭预先装配成竖起的形式,然后通过火车轨道或者专用的运输车垂直运输到发射台上(或者干脆让垂直装配大楼变成移动式的)。如此一来,发射架只需要提供最基础的服务就可以了。对于美国来说,火箭发射架具有这些功能就足够了。因此可以设计得很简单。有的时候简单得只是一根杆子。

美国德尔塔火箭

苏俄的运载火箭都是在普通的厂房里水平装配好,然后用火车拖到发射台上。用液压设备将运载火箭立上发射台。所以苏俄的火箭发射塔上会额外多出来一个巨大的液压臂

由火车拖往发射台的联盟运载火箭。头部安装的是联盟TMA-13飞船。


位于哈萨克斯坦境内的拜科努尔航天发射场

采用这种方式的好处是水平装配的成本比使用垂直装配大楼要低很多,而且节省时间,甚至可以同时在一个厂房里装配两只火箭。若需要高频率发射火箭的话,水平装配无论时间成本还是经济成本都会低很多。所以一些西方国家也开始尝试使用水平装配+起竖的设计。比如SpaceX的Falcon 9。


中国早期因为技术无力支持水平组装,也没法造垂直装配大楼,所以勤务塔只同时承担着火箭装配、调试、加注燃料和发射的任务。功能非常复杂。勤务塔一般会在塔顶提供一个塔吊,以吊装火箭。同时,哪怕是发射非常简单的火箭,塔上也会有若干非常巨大的活动平台,以提供固定火箭、人员和设备的行走空间,这样必然会造发射成效率降低的后果。

不过这样的设计也并非全无益处,我国的发射塔一直有一个特点,就是多功能,包括吊装、固定、加注、检测、保护、航天员安全措施等等。而其它国家的发射塔架的功能就比较少或者比较单一。就目前我国在役的液体运载火箭而言,长征六号的发射工位是最简化的了,最明显也就看到了起竖装置而已。

长征六号起竖装置

实国外的航天发烧友还有不少人羡慕我们的固定勤务塔,认为可靠性高,可以随时中断发射,补加和泄燃料方便。不像移动勤务塔,可靠性低,一但中断发射时间过长,还要把火箭移回组装房去,对火箭的状态影响太大,不能重新恢复到发射状态。长征系列是发射成功率最高的火箭,原因之一就在于那些看似多余的安全措施

而现在随着技术的进步,以及经济的发展,我们现在也开始使用垂直装配,垂直转运的路线

长征七号垂直转运以及身后的垂直装配车间


照功能设计,发射塔分很多种。但总的规律是,固体火箭发射塔细小或没有,液体火箭发射塔高而粗。不载人火箭的发射塔细小或没有,运载载人飞船的火箭发射塔高而粗。

美国的战神火箭是个例外,虽说它的第一级是固体发动机而且不载人,但它过于细长,需要足够强度的固定,所以它的发射塔也很粗。

战神1-X火箭停放在39B发射台上准备发射

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