運載火箭發(fā)射技術及地面設備試驗

　　序一地面測試發(fā)射系統(tǒng)是導彈和運載火箭測試發(fā)射不可缺少的重要系統(tǒng)。它與火箭的關系可以比喻為弓與箭的關系。它的研制涉及火箭的使用，性能的發(fā)揮。它服務于火箭。40年來，地面測試發(fā)射系統(tǒng)隨著火箭技術的進展得到了很大的發(fā)展和進步。 地面測試發(fā)射系統(tǒng)與發(fā)射場的關系也很密切，地面測試發(fā)射系統(tǒng)的瞄準、發(fā)射、供配氣、供配電、加注、動力測試、運輸、調溫、起重、吊裝停放等大部分設備將配屬于基地。它也是發(fā)射場的重要組成部分。 40年來，十五所廣大科技工作者發(fā)揚了自力更生、艱苦奮斗、大力協(xié)同、刻苦鉆研的精神，對地面測試發(fā)射技術的發(fā)展作出了貢獻。地面測試發(fā)射設備圓滿完成了歷次試驗和發(fā)射任務。 王瑞銓同志歷任DF5、CZ3、CZ3A、CZ4A地面設備主任設計師，現(xiàn)任CZ3A、CZ3B副總設計師。 這文集反映了王瑞銓同志在地面測試發(fā)射系統(tǒng)研制各個時期所寫的一些技術報告、技術總結、技術論文。系統(tǒng)地反映了作者在地面設備領域內理論與實踐、繼承與創(chuàng)新、設計與生產(chǎn)、系統(tǒng)與總體、研究與試驗、質量與可靠性的追求。相信該文集會對從事地面測試發(fā)射技術的廣大工程技術人員有一定參考價值。 序二長征三號和長征三號甲火箭是我國自行研制的低溫火箭。第三子級推進劑均采用液氫和液氧。它們的地面支持系統(tǒng)和設備因火箭采用液氫、液氧及低溫氦氣，使其規(guī)模與其他運載火箭相比要大很多，技術難度和技術風險也明顯增加。地面支持系統(tǒng)和設備的安全性、可靠性及維修性方面要求也很高。 作者自2001年到2006年以來，為配合新一代運載火箭研制，在我院和航天系統(tǒng)多種學術交流會上發(fā)表了多篇論文，總結了低溫系統(tǒng)和設備的研制心得體會。本書收集了其中公開發(fā)表的9篇與低溫加注系統(tǒng)有關的論文，相信會對同行在研制新一代運載火箭地面支持系統(tǒng)和設備時有所啟迪和參考。 新一代運載火箭芯級直徑5米，采用無毒無污染的液氫液氧作為推進劑，助推級采用液氧煤油作為推進劑。因此，地面支持系統(tǒng)和設備的規(guī)模將更加龐大。由于火箭低溫推進劑裝填量比長征三號甲增大好幾倍，加注速度也比長征三號甲增大好幾倍，因此低溫系統(tǒng)迎來規(guī)模大、設備多、技術新的大變化。這種變化傳達一個信息，傳統(tǒng)的系統(tǒng)設計理念將受到挑戰(zhàn)，如何使系統(tǒng)更可靠、更安全，值得我們在總結以往經(jīng)驗的同時，去進一步創(chuàng)新和提高。 序三眾所周知，氫是一種化學元素，在元素周期表中位居。氫是一種能量密度很高的清潔能源，在航天領域有著廣泛的應用，特別是載人航天，作為火箭燃料成了不可或缺的選擇。但是氫在常溫常壓下難以保存，泄漏后易燃、易爆，突破貯存和運輸技術便成了關鍵。 王瑞銓同志是千萬個航天人中的一位工程技術人員。他用畢生的精力、經(jīng)驗、智慧和執(zhí)著，默默地為氫在應用中續(xù)寫著航天精神。本書不僅是一本技術參考資料，也是一份精神食糧。 2016年6月20日前言60年來，我國的運載火箭技術與火箭配套的專用地面測試發(fā)射系統(tǒng)和發(fā)射設備從無到有、從小到大、從弱到強、從有毒推進劑到無毒推進劑、從液體到固體，不斷成長。地面設備的數(shù)量從十幾種、幾十件臺套發(fā)展到今天幾百種、幾千件臺套，技術難度越來越大，高新技術也越來越多。為適應火箭發(fā)展的需要，作者及同仁做了不少開拓性的工作，不斷創(chuàng)新研發(fā)了較多填補我國空白的設備，創(chuàng)造了不少國內，滿足了型號測試發(fā)射的需要。 火箭專用地面設備涉及運輸、起豎、發(fā)射、瞄準、加注、供配電、供配氣、自動控制運載等多種專業(yè)和光、機、電、液、氣等多種學科的知識，因此一個型號的研制成功，尤其超低溫設備的研制成功，帶動了我國相關設計水平的提高和生產(chǎn)工藝技術的發(fā)展。 世界各國非常重視發(fā)射支持系統(tǒng)和地面設備的發(fā)展。高可靠、高性能、高效率、低成本、自動化、簡化測試程序，縮短發(fā)射場停留時間，發(fā)射場測試網(wǎng)絡化、信息化管理的先進地面發(fā)射系統(tǒng)成為大家追求的目標。我國經(jīng)過幾十年的努力，現(xiàn)已有四個現(xiàn)代化的發(fā)射基地。不同的火箭可以采用不同的發(fā)射模式：分級水平測試、分級水平轉運、分級起豎對接模式（三分級）；整體垂直組裝、整體垂直測試、整體垂直運輸（三垂）；整體水平組裝、整體水平測試、整體水平運輸模式（三水平）。今后，我們要遵循國家的戰(zhàn)略目標，做好重型運載火箭的研制以及發(fā)射場的建設論證和各種準備工作。 本書62篇文章較為完整地記錄了作者和航天一院15所技術人員從火箭和地面發(fā)射技術初創(chuàng)到各型號自主研制的發(fā)展歷程中，自力更生、艱苦奮斗、攻堅克難取得的成果；體現(xiàn)了學習和創(chuàng)新、理論與實踐相結合以及科研工作應有的態(tài)度和方法方面的經(jīng)驗。本書提供了大量的國內外火箭發(fā)射技術和地面發(fā)射設備方面的信息，對正在從事該專業(yè)的科技人員在后續(xù)型號，特別是重型運載火箭地面發(fā)射系統(tǒng)和設備的研制有一定的參考價值，同時對從事低溫技術工程的同志有一定的參考作用。 本書的出版可以讓熱愛、關心航天事業(yè)的同志對航天系統(tǒng)有一個更完整、全面的了解，使相關高校學習本專業(yè)的同學了解更多的專業(yè)知識。通過與火箭型號相互匹配的發(fā)射支持系統(tǒng)設計、研制的發(fā)展史實，本書對航天發(fā)射中心的管理、技術人員更好地掌控和熟悉業(yè)務也有一定的幫助。 今年是中國運載火箭技術研究院成立60周年。60一甲子，航天事業(yè)取得了舉世公認的輝煌成就。本書獻給所有從事發(fā)射技術工作和研究發(fā)展的同志。 本書是在以前幾本書的基礎上，加上最近撰寫的文章，重新結集出版的。幾位老前輩、老專家、老領導分別為以前幾本文集題詞做序，本書一并附上，并對各位老專家、老領導表示感謝和敬意。 王瑞銓2017年11月5日目錄火箭地面設備研制與設計運載火箭發(fā)射支持系統(tǒng)和地面設備發(fā)射技術與地面設備研制回顧及發(fā)展方向汽車列車轉向運動學研究運載火箭公路運輸車機動性論證報告車輛動荷系數(shù)計算方法公路運輸車全輪同步隨動轉向系統(tǒng)火箭貯箱及推進劑地面貯存罐的置換公式氦氣回收論證報告改裝法國車SR42000的論證報告CZ3三子級地面設備分系統(tǒng)研制報告憶867工程亞星地面設備的研制我國航天地面設備發(fā)展設想航天地面設備的歷史回顧與發(fā)展展望921運載火箭地面設備和逃逸救生系統(tǒng)地面設備技術經(jīng)濟可行性論證關于立即開展牽制釋放發(fā)射技術研究的請示報告航天飛機、大運載和地面設備我國低溫加注技術的發(fā)展及2000年前后發(fā)展藍圖CZ3A地面設備分系統(tǒng)方案設想CZ3A 地面設備的研制試論地面測試發(fā)射系統(tǒng)總體技術大型運載火箭地面發(fā)射支持系統(tǒng)發(fā)展展望淺談牽制釋放發(fā)射技術新一代運載火箭臍帶連接器研討俄羅斯鐵路液氫貯運罐低溫加注技術的發(fā)展與對策研討液氫加注系統(tǒng)設計規(guī)范低溫推進劑加注管路系統(tǒng)設計幾個問題的探討運載火箭低溫加注系統(tǒng)研討大型運載火箭與地面發(fā)射技術新一代大型運載火箭與低溫加注系統(tǒng)再談牽制釋放發(fā)射技術采用球罐和臥罐問題比較意見三談牽制發(fā)射技術——避免有故障的火箭飛上天空感悟火箭低溫加注系統(tǒng)長征系列火箭地面發(fā)射技術的成就與未來國外運載火箭低溫加注系統(tǒng)第二篇火箭地面設備研制設計工作總結CZ3 遙三三子級地面設備技術小結CZ3 遙四三子級地面設備工作小結8671任務衛(wèi)星密封容器與運輸車技術工作小結CZ4A地面設備遙一工作總結亞星合練工作總結運載火箭和逃逸火箭救生系統(tǒng)地面設備技術經(jīng)濟可行性論證研制工作總結CZ3B地面發(fā)射支持系統(tǒng)研制總結100 m3液氫鐵路加注運輸車研制工作總結四分隊CZ3 Y6工作總結第三篇質量與安全地面設備總體研究室在型號研制中的質量控制CZ3三子級地面設備質量工作總結CZ3A和CZ3B地面發(fā)射支持系統(tǒng)設計質量工作總結2000年三顆衛(wèi)星地面發(fā)射測試設備質量情況匯報發(fā)射場地面設備質量控制的重要性及其措施發(fā)射支持系統(tǒng)研制質量工作回顧和今后的工作展望航天試驗中地面設備的質量管理實踐與總結液氫加注系統(tǒng)的安全性設計做好地面支持系統(tǒng)安全性工作 地面設備標準化的現(xiàn)狀和發(fā)展設想第四篇發(fā)射場試論航天靶場建設要加強發(fā)射方式預研究地面特種設備考察團技術報告俄羅斯運載火箭和飛船地面設備技術航天發(fā)射場研討運載火箭發(fā)射模式祝賀與回憶——難忘CZ3A 難忘西昌

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