随着中国航天发展的突飞猛进,我国每年航天发射的次数也在不断递增之中,从2018年38次到2020年的39次,再到今年前十个月已经成功突破41次,可以说中国航天发展早已进入了大流量的快车时代。但是经常看长征系列运载火箭发射的朋友,可能会有这样一个细致的观察就是,为什么我国的长征系列运载火箭的发射塔架,相比美俄的火箭发射塔架尺寸庞大不少?有人说我国的发射塔架尺寸庞大,原因是我国的航天技术比较落后,所以就需要尺寸更大的发射塔架来满足发射需求,那么事实真的如此吗?

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的确看美、俄、日、印、欧等具备航天发射实力的国家火箭发射塔架,会发现这些国家的火箭发射塔架的尺寸都比较小,比如美国的猎鹰9运载火箭发射塔架就是一个撑杆,只承担火箭发射前的起竖和脐带连接作用;日本的H2B运载火箭发射塔架也只是一个脐带撑杆的作用、甚至像俄罗斯的质子K和联盟运载火箭,在发射前塔架甚至会落下,基本上很难见到类似长征运载火箭这样庞大的火箭发射塔架。

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其实中国的长征运载火箭发射塔架尺寸看起来庞大也是有原因的,比如长征2系列运载火箭现阶段只有载人飞船发射需求的长征2F一个型号,因为要承担载人飞船的发射任务,所以发射塔架内部除了设计有常规的燃料输送管路外,还设计有专用的人员通道,这就使得长征2F运载火箭的发射塔架要比只发射卫星的无人火箭发射塔架尺寸大得多。

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其次还有一个原因是,长征2系列运载火箭发射塔架在初期建设的时候,整个发射发射塔架是承担了垂直总装、测试和发射任务的,更多的功能也就使得其发射塔架尺寸更大,加之酒泉卫星发射中心位处西北荒漠地带,长年风沙较大和昼夜温差较大,所以在火箭发射前夕,发射塔架还会伸出保护罩将整枚火箭囊括在内保护起来。

后来因为长征2系列发射次数增多后,如果依然延续吊装、测试发射任务的话,就得等火箭发射后,才能进行下一枚火箭的总装、测试发射任务,在发射频率和效率上会慢很多。所以后面专门在发射塔架不远的位置建设了恶意同时总装两枚火箭的垂直吊装厂房,承担火箭的总装和测试任务,现有的火箭发射塔架只用于发射和发射前测试需求,但是之前用于垂直总装的起重机依然有所保留。

同样对于建设时间较早的长征2D号和长征4号运载火箭的发射塔架而言,其现阶段依然承担着垂直总装、测试的功能,所以发射塔架内部除了燃料输送管道外,还有起重机等重型机械,而且遭遇突发天气情况下,因为火箭是原工位吊装完成不能水平放倒,所以整个发射塔架设计有保护罩尺寸也就比较大。

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而长征3号因为承担了每年大部分航天发射任务,加之长征三号使用了低温上面级,所以其在原有的发射塔架基础上,又额外增加了一座可移动的垂直总装大楼,承担火箭的吊装和测试任务。

长征5号和长征7号中,虽然和长征2F一样不再承担垂直总装的任务,而且和美日两国的运载火箭一样各自都有专属的发射脐带塔承担稳定支撑和燃料输送任务,但是因为海南高盐雾湿热天气,对于使用低温材料的长征5号和长征7/8号而言,其在发射工位上依然建设了一个固定的发射塔架,这个塔架主要承担防台风、保温需求,所以发射塔架一半结构作为可以启闭功能的发射保护罩。

像长征11号、快舟系列运载火箭本身就是洲际导弹衍生而来的,而且主要用于发射小型卫星,所以依然延续了洲际导弹使用的厂房总装,发射车起竖发射的模式,在发射时承担起竖作用的支撑臂就承担了火箭发射任务,而且两款火箭都是固体燃料,所以发射塔架更为简单,只需要承担支撑稳定作用即可,所以长征11号和快舟系列也不用额外的发射塔架。

其实美国的某些运载火箭,也有尺寸很大的发射塔架,比如著名的德尔塔4运载火箭使用的发射塔架,就和长征2F、长征5号和长征7号一样保留有尺寸巨大的发射塔架,这个塔架的主要功能就是承担火箭发射前的垂直总装和测试任务,发射前垂直装配大楼向后撤离,只保留简单的发射脐带塔即可。

再往前追溯的话,像美国的航天飞机、土星五号这些重型火箭和航天器,其实都有尺寸非常大的发射塔架,比如土星五号在发射前虽然看似只有一个承担燃料输送、信号传递和人员输送的桁架结构发射塔架,但是土星五号在垂直总装厂房吊装完成转移到发射工位后,也会有一个桁架结构的大型框架将其保护起来,用于发射前的测试等任务流程。

后面的航天飞机虽然延续了之前的爬行者转移车,但是为了航天飞机的安全保护,发射工位上更是建设了一座体积更大的发射塔架。苏联的暴风雪航天飞机也是如此。

另外像猎鹰9、俄罗斯的质子K、联盟运载火箭都只有一个结构简单、体积小巧的发射脐带塔,而没有长征运载火箭普遍保留的保护罩,原因其实也很简单,因为这些火箭都是水平总装在一起的,遇到恶劣天气或者推迟发射的时候,只需要将其水平放倒,即可躲避强风影响。

总结来说的话,我国长征系列运载火箭的发射塔架尺寸庞大,首先这些发射塔架都是固定式发射塔架,加之这些固定式发射塔架建设较早,承担了垂直总装、测试任务导致体积庞大。新建设的长征5号和长征7号更是有相应的载人版本发射需求,所以对于固定式发射塔架的功能要求也更多,那么发射塔架尺寸也就更大。

同样道理,俄罗斯的质子K、联盟、日本的H2B等火箭发射塔架都是移动式发射塔架,比如美国SpaceX的猎鹰9运载火箭发射卫星的时候,移动式发射塔架只有一个承担起竖、稳定和燃料加注的脐带塔,但是换成发射载人龙飞船的时候,发射塔架照样会换成功能更多、体积更大的固定式发射塔架。