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当前位置:图书频道 > 综合其他 > 中国纪实文学年度佳作2012 > 第 6 章 北 方: 神九,与天宫相约
第7节 加注:遭遇高温

 

  神舟九号赶在最炎热的夏季发射,这让火箭推进剂加注充满变数。
  
  其实,酒泉卫星发射中心的夏季是一个对航天发射来说不错的季节。戈壁滩春季风沙大,冬季严寒,都不好选择发射窗口。夏季虽然白天气温较高,但是晚上很凉爽,满眼红花绿草,将戈壁滩装扮得生机勃勃。这里的夏天雷雨天气又少,适合发射的窗口时间很充足。
  
  但是,白天的高温对火箭推进剂影响很大。长征二号F火箭使用的是常规推进剂四氧化二氮和偏二甲肼,这两种燃料的沸点都很低,温度太高会沸腾。沸腾的燃料势必会膨胀,增加火箭储箱的压力,对一些不太耐受高温的元器件也会产生很大的影响。比如火箭推进加注口的O形密封圈。这密封圈温度太低了不行,温度太高了也不行。
  
  刚刚升级改造过的发射场火箭推进剂调温系统给几百吨推进剂降温完全没有问题,可是,火箭系统提出的书面意见跟这套系统有些矛盾:夏季发射,加注到火箭储箱内的推进剂温度不得高于5度。
  
  火箭系统提这么高的要求,是因为6月中旬的天气很热,推进剂加注到火箭储箱后,受环境温度影响,温度会逐渐升高。一般第一天加注,第二天发射,推进剂要在火箭内存放十几个小时。把推进剂加注前的温度降低到5度以下,基本能够保证十几个小时后储箱内的推进剂不至于沸腾。
  
  还有一个原因,让火箭系统不得不这样提要求:发射塔架1至7层工作平台只有冬季升温措施,没有降温措施。所以,推进剂加注之后,无法进行温度控制,只能在加注之前将推进剂温度降得更低一些。
  
  推进剂升降温系统不是不能降到5度,而是循环降温的管道上有很多特殊的活动阀门等连接设施。这些活动阀门都是钢结构,正常温度下密封很好,但在温度太低时会冷缩,产生缝隙,燃料就会泄漏出来。神舟八号发射时正值低温天气,推进剂刚运进库房时有零下十几度,需要升温。结果燃料一上升降温系统,活动阀门连接处跟下雨一样,四处泄漏。这件事让加注系统工作人员心有余悸,随后,他们出了一份书面技术文件:推进剂温度最低只能降到5度。
  
  如今,火箭系统要求加注到火箭内的推进剂不能高于5度,就意味着升降温系统要将推进剂降到零下。因为降温之后并不是马上就加注,他们要提前降好温,再做各种加注准备,这期间推进剂会有一些升温,再加上管道输送和火箭储箱本身的温度抵消,能够保证加注到储箱内的推进剂温度达到10度,已经是加注系统人员最大的努力了。
  
  于是,火箭加注还未开始,有关加注的各种传言就来了:有的说,为了减少推进剂在火箭内的储存时间,建议加注完后立即进入负8小时程序;也有的说,万一第一发射窗口发射不了,推迟到第二窗口,也就是两天之后发射,推进剂无论如何也不能在高温环境中放置两天以上,必须把加注到火箭内的推进剂再泄回库房,进行降温处理,另行加注。
  
  对于神舟九号下午6点多钟的发射窗口而言,这两种消息都有点儿让人喘不过气来。加注完即进入负8小时准备的事儿不是没有过,神舟一号到神舟六号发射都是这样做的。
  
  根据神舟九号下午6点40分左右的发射窗口,如果按照神六以前的加注程序,也就意味着要在夜间实施加注。夜间有很多不稳定因素,发射塔架上还有一些灯照不到的“死角”。此外,如果夜间再发生类似于神舟六号时的危急情况,夜间手动加注的危险系数将更大。这些假设的预想让如今接替李伟的氧化剂指挥熊显超觉得有点“恐怖”。
  
  但是,不管怎么样,熊显超他们都要按这种方案做好准备。这些天只要有空,熊显超就把加注兵召集起来学习操作规程。
  
  还有一项更“恐怖”的预想,就是推进剂回泄。
  
  神舟九号在6月份的发射窗口有三个,分别为:6月16日、6月18日和6月20日。这个时候的发射场气温都在30度以上。鉴于神舟九号发射窗口受制于天宫一号和天气等众多因素制约,如果火箭加注之后,因为气象突变等原因造成发射程序终止,火箭内的推进剂温度无论如何也无法维持到第二个发射窗口,必须立即将火箭内的推进剂泄回库房进行降温。
  
  推进剂回泄是一个逆过程,主要靠推进剂本身的重力和给储箱进行气体增压形成泄出的动力,通过加注日将推进剂泄回库房,最后,还要通过清泄口将推进剂完全泄出储箱。清泄口平时不用,只有在完全泄出的时候才会使用。泄回的风险比较大。如果控制不好,泄出速度太快,会使火箭储箱产生负压,严重时会导致储箱变形。此外,泄回的工作量很大,泄回、降温、重新加注整个过程,至少需要不间断工作34个小时以上。加注岗位全部是“一个萝卜一个坑”,在没有轮班的情况下,连续30多个小时的超负荷运转,稍有不慎,将会带来不可预测的严重后果。况且在高温下作业,操作风险也就更大。在加注岗位工作了十八年的老兵刘华兵说,自己宁愿加注十次,也不愿意回泄一次。
  
  最让大家担心的,是目前所有的加注人员都从来没有经历过推进剂回泄的事儿,这件事又无法演练,只能在纸上谈兵。
  
  也有一种比较好的传言:如果第一窗口气象条件不满足,推进剂就不会加注了。如果真的因为某种特殊原因,造成负8小时程序终止,那估计不是一两天就能解决的事儿,推进剂慢慢回泄就是了,用不着连续工作30多个小时组织推进剂重新加注。
  
  发射场总师陆晋荣最欣赏的是把工作做到前面。不管回泄的事情会不会发生,都要按照能够发生的标准区准备。他经常说的一句话就是:准备好,一次到位。神九火箭自5月9日进场,卸车、垂直总装、加电测试等等,所有工作都是一次到位。如果真的发生发射推迟的意外,回泄,也要一次到位。
  
  接下来的一段时间里,关于推进剂回泄的方案改了一遍又一遍,会议讨论了一次又一次。
  
  推进剂回泄确实有点“恐怖”,尤其是在炎热的夏季,万一造成什么损失,就会让神九发射因为这件事而受影响。于是,有人提出在现有的条件下,能否实现塔架封箱内低温维持和密封圈可靠性。于是又召开紧急会议,讨论如何给火箭“防暑”。
  
  十年前,神舟四号发射遭遇超低温,发射场土、洋办法全部上场,用棉被包裹火箭,确保了火箭在零下20度条件下正常发射。而这一次,发射场遭遇夏季高温,而火箭推进剂温度要求不能超过20度。如何给火箭“防暑”,成为目前必将面临的问题。如果万一火箭推迟两天,在不回泄推进剂的情况下,“防暑”压力更加严峻。有人提出在封箱内放置冰块,再用泡沫等隔热材料隔离外界高温等等。
  
  当一份份正规的回泄方案和“防暑”文件呈到指挥部领导面前时,指挥部对夏季高温发射充满了信心。
  
  
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