首任总设计师张泽明全面解析 发射场通向空间站

第12版(教科文专页)
专栏：

首任总设计师张泽明全面解析
发射场通向空间站
江福梅
　　中国首次载人航天飞行成功之后，发射空间试验室，建造空间站的计划逐步进入公众视野。酒泉卫星发射中心能不能满足未来载人航天发射的需要？笔者就有关问题采访了中国载人航天工程发射场系统首任总设计师、总装备部工程设计研究总院原院长、研究员张泽明。
　　选择酒泉的六个理由
　　问：世界上几个大的航天中心，基本上都在滨海地区。我国为什么偏偏选择了远在内陆的酒泉建设载人航天发射场？
　　答：美国的肯尼迪航天中心、法国的库鲁航天中心、日本的种子岛航天发射场，都在滨海地区。第一个把人类送上太空的原苏联的拜科努尔发射场，是在中亚内陆。我们在研究中，考虑过两套方案，一套是在滨海地区新建发射场，另一套是对原有的发射中心进行改扩建。我们曾对广东阳江、海南的文昌、三亚一些地方以及现有的三个发射中心都进行过论证勘选。
　　问：新建发射场起点不是更高吗？
　　答：在滨海地区新建发射场，从技术上说是可行的，可是投入非常大，超出了当时国家的经济实力。发射场的建设不是选一个点，立上个塔架就行了。它是围绕着发射点的一个庞大的综合性系统，除测试发射系统外，还包括测控、通信、交通运输及技术、生活保障等设施。那就需要一个很大的场地来容纳各种各样的配套设施。别的先不说，单是征地、移民搬迁就是一个庞大的工程。
　　问：这么说，选择酒泉是没有办法的办法？
　　答：不能这样说！酒泉卫星发射中心不仅满足载人航天发射场的建设需要，而且有它得天独厚的条件。选择它的第一个原因就是：酒泉卫星发射中心建场30余年，有相当雄厚的物质基础，生活设施基本齐全，技术保障、测控通信、铁路运输、发配电等配套完善。第二个原因是：航区安全有保证，发射场区为戈壁滩，航区200公里以内基本为无人区，600公里以内没有人口密集的城镇和交通干线，火箭残骸坠落不会造成太大的危害。第三个原因是：发射场区占地数万平方公里，地势开阔，完全满足待发段和上升段航天员救生要求，也是先进的天地往返运输系统最理想的发射和回收着陆场所。第四个优点：场区干燥少雨，雷电日少，容易满足发射条件。第五个优势是场区里有一个大型机场，现在航天器，包括大量参试人员，都是走的空中通道。最后一个优点是可以充分利用西起喀什，东至福建闽西，距离数千公里，基本形成的陆上航天测控网。这一条也是美国阿波罗登月计划为什么选在卡纳维拉尔角的一个重要原因。
　　最先进的发射场之一
　　问：垂直总装测试厂房是世界第二吧？
　　答：从规模上是这么说。垂直总装测试厂房93.6米高，仅次于美国肯尼迪航天中心发射阿波罗号登月飞船的39号厂房。但是我们有自己的特色，用钢筋混凝土实现了其他国家用昂贵的钢结构才能完成的工作。它采用“巨型框架多筒体结构”体系，是世界上最高的单层钢筋混凝土建筑。这种结构体系施工方便、造价低，仅厂房结构的造价与钢结构相比，就节省投资约3800万元，还具有耐火性好、抗腐蚀性强、维护工作量少、隔音和保温性好等特点。在世界航天发射场中，它的使用性能是最优秀的。
　　问：在发射场的建筑中，垂直总装测试厂房的技术含量最高？
　　答：不能这么说，垂直总装测试厂房高大、引人注目，有些厂房不起眼，可也很关键。载人航天发射场的飞船及有效载荷测试厂房在我国航天器测试厂房中体量最大，洁净度要求达10万级。我们的科研设计人员根据实际工作要求，通过计算机模拟，改变了过去顶送下回的送风方式，首次采用侧送侧回的气流组织方式。在无隔断的情况下，保证了特定工作区域的空气洁净度，使工程投资和试验运行费用大幅降低。目前，每个试验周期单电能即可节省15万千瓦时。
　　一个开放性的平台
　　问：酒泉卫星发射中心能满足空间站建设的需要吗？
　　答：10吨的空间站，现在就可以满足要求。前面说过的两个垂直总装工位和一个发射工位结合的设计，可以同时准备两艘船—箭组合体，3—7天内连续进行两次发射，满足空间交会对接的要求。
　　问：那20吨的空间站呢？
　　答：发射场的主要设施，如垂直总装测试厂房、导流槽、脐带塔、塔和箭之间的漂移净空及垂直运输轨道等，已考虑兼顾5米芯级大型运载火箭，可以满足20吨空间站发射要求。
　　问：那么，是不是就不需要改造了？
　　答：考虑到运载火箭的推进剂更新及航天器尺寸和类型的变化，在实施时，某些设施将会有所调整、改造或者需要新建（如低温推进剂加注系统和20吨空间站的加注和整流罩装配厂房等），但一般不会有整体的变化。（附图片）