为神舟搭建中国式“航天港”-载人航天发射场纪实
2002年5月12日03:16 中国青年报
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――北京特种工程设计研究院建造新型载人航天发射场纪实李传亮 黄增光 特约记者 刘程
让“神舟”竖起来：首次采用“三垂”发射模式
沙漠中建起“航天大厦”和“亚洲第一大门”
3个安全出口每分钟可撤出20至30人
2002年3月25日夜，中国酒泉卫星发射中心。
“点火！”指挥员一声令下，火箭托举着“神舟”三号飞船，以排山倒海之势直刺苍穹，巨人般的发射塔在熊熊烈焰的映照下分外醒目。
凝望这一撼人心魄的场面，北京特种工程设计研究院的科技人员无不欣喜万分———作为载人航天发射场系统的设计单位，他们用心血和智慧设计建造了中国载人“航天港”，搭起了“神舟”飞船飞向太空、遨游苍穹的“天梯”。
中国式的“三垂”发射模式
1999年11月17日，离“神舟”一号试验飞船发射还有3天。矗立在戈壁滩上的74米高的飞船总装垂直测试厂房大门缓缓开启，乳白色的火箭托举着飞船出现在人们的视野中，50多米高的箭船组合体犹如出嫁前精心妆扮的“新娘”，在巨型运输车的驱动下，沿着1500米长的轨道缓慢地驶向发射架。
这是我国首次采用垂直组装、垂直测试、垂直整体运输的“三垂”发射方式，是我国航天发射技术上一个新的里程碑。
过去我国发射导弹、卫星，采用的都是水平测试、水平分级运输、发射工位垂直组装的方式。在这种方式下，水平测试后再经过远距离公路运输，星箭的状态产生了较大的变化，需要在发射区重新测试，发射准备时间较长，已经不能够满足载人航天发射的要求。必须采用国际上通用的垂直组装、垂直测试、垂直运输“三垂”模式。
科研人员经过科学的分析比较和研究，提出了一套具有中国特色的总体技术方案：由两个垂直总装工位和一个发射工位合成的“三垂”发射方式。这是一种全新的、不同于世界其他国家的“三垂”发射模式。这种方式的突出特点之一，就是能够最大限度地改善火箭飞船的测试检查环境，提高发射的可靠性，并且大大简化了发射工程程序，使火箭和飞船在发射场总是处于垂直状态，确保测试结果的准确性。
对于负责境外测控以测量船队来说，船队在这种发射方式下一次出海可完成两次测控任务，能节省大量的出海费用。同时，这种发射方式能与国际接轨，有利于我国发射场对外开放。这是一种兼顾长远、十分理想的发射方式。
2000年，载人航天发射场总体技术方案获全军科技进步一等奖，同时获得全国优秀设计金奖。
在沙漠上建“航天大厦”
走进载人航天发射场，首先映入眼帘的是矗立在广阔大漠上的一座雄伟建筑，这就是飞船和火箭总装垂直测试厂房———人称“航天大厦”。
在戈壁滩上建造一座相当于38层楼高、中间没有任何楼板拉通的巨型建筑物，这在中国乃至亚洲建筑史上从未有过。
据了解，国外发达国家建设这样的厂房采用的是全钢结构，但造价很高，不适合我国国情。面对挑战，科研人员根据发射场区的地理特征，通过反复研究分析和模拟试验，提出“钢筋混凝土巨型框架———多筒体空间结构体系”的新方案。该方案与国外同类型建筑相比，具有突出的经济效益。
实践证明，该方案的成功实施，不仅节省了4000余万元的经费，而且耐火性能、保温和隔声效果大大优于钢结构。这在世界航天发射建筑中为首创。
有厂房就得有大门，建造飞船总装垂直测试厂房大门，是科技人员面临的又一大难题。这座大门高74米，上宽为14米，下宽为25.6米。仅门洞面积就达1000多平方米，而且其自身整体重量达350多吨，堪称“亚洲第一大门”。
要设计建造如此规模的大门，必须解决三大技术难题：一是发射场区属戈壁荒漠，风沙大，如何保证密不透风；二是测算数据表明，场区最大风荷载每平方米达100千克，能将行驶的汽车掀翻在地，如何保证1000多平方米的大门能有效抗阻巨大风力；三是大门本身不承重，如何保证数百吨重量除垂直方向外，不对厂房墙体结构产生任何侧向拉力。
数百次的科研论证，一个个新方案提出又一次次被否决，一种采用变截面受力、升降推拉的方案从几十种方案优选而出。该方案不仅成功地解决了上述难题，而且还为国家节约了100余吨优质钢材。
多了一条逃逸救生滑道
在“神舟”三号飞船发射中，运载火箭增加了逃逸救生系统，这是为了确保航天员在应急情况下安全脱身的重要措施。细心的人们发现，这一次的发射塔上多了一条以前发射塔上见不到的逃逸救生滑道装置。
发射塔属危险工作场所，按安全要求应设置防火安全疏散楼梯，但脐带塔本身很难设置符合要求的封闭疏散楼梯，一旦发生火灾或推进剂泄漏，工作人员很难紧急撤离。
课题组的成员反复琢磨、试验，经过广泛的调研、论证和分析，终于设计出一种同时具有3个安全出口的垂直逃逸救生方案。这个装置设有3个紧急撤离出口，能够保证脐带塔上航天员和其他工作人员在事故状态下紧急撤离的要求，撤离速度可达每分钟20至30人。
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