序一地面测试发射系统是导弹和运载火箭测试发射不可缺少的重要系统。它与火箭的关系可以比喻为弓与箭的关系。它的研制涉及火箭的使用,性能的发挥。它服务于火箭。40年来,地面测试发射系统随着火箭技术的进展得到了很大的发展和进步。 地面测试发射系统与发射场的关系也很密切,地面测试发射系统的瞄准、发射、供配气、供配电、加注、动力测试、运输、调温、起重、吊装停放等大部分设备将配属于基地。它也是发射场的重要组成部分。 40年来,十五所广大科技工作者发扬了自力更生、艰苦奋斗、大力协同、刻苦钻研的精神,对地面测试发射技术的发展作出了贡献。地面测试发射设备圆满完成了历次试验和发射任务。 王瑞铨同志历任DF5、CZ3、CZ3A、CZ4A地面设备主任设计师,现任CZ3A、CZ3B副总设计师。 这文集反映了王瑞铨同志在地面测试发射系统研制各个时期所写的一些技术报告、技术总结、技术论文。系统地反映了作者在地面设备领域内理论与实践、继承与创新、设计与生产、系统与总体、研究与试验、质量与可靠性的追求。相信该文集会对从事地面测试发射技术的广大工程技术人员有一定参考价值。 序二长征三号和长征三号甲火箭是我国自行研制的低温火箭。第三子级推进剂均采用液氢和液氧。它们的地面支持系统和设备因火箭采用液氢、液氧及低温氦气,使其规模与其他运载火箭相比要大很多,技术难度和技术风险也明显增加。地面支持系统和设备的安全性、可靠性及维修性方面要求也很高。 作者自2001年到2006年以来,为配合新一代运载火箭研制,在我院和航天系统多种学术交流会上发表了多篇论文,总结了低温系统和设备的研制心得体会。本书收集了其中公开发表的9篇与低温加注系统有关的论文,相信会对同行在研制新一代运载火箭地面支持系统和设备时有所启迪和参考。 新一代运载火箭芯级直径5米,采用无毒无污染的液氢液氧作为推进剂,助推级采用液氧煤油作为推进剂。因此,地面支持系统和设备的规模将更加庞大。由于火箭低温推进剂装填量比长征三号甲增大好几倍,加注速度也比长征三号甲增大好几倍,因此低温系统迎来规模大、设备多、技术新的大变化。这种变化传达一个信息,传统的系统设计理念将受到挑战,如何使系统更可靠、更安全,值得我们在总结以往经验的同时,去进一步创新和提高。 序三众所周知,氢是一种化学元素,在元素周期表中位居。氢是一种能量密度很高的清洁能源,在航天领域有着广泛的应用,特别是载人航天,作为火箭燃料成了不可或缺的选择。但是氢在常温常压下难以保存,泄漏后易燃、易爆,突破贮存和运输技术便成了关键。 王瑞铨同志是千万个航天人中的一位工程技术人员。他用毕生的精力、经验、智慧和执着,默默地为氢在应用中续写着航天精神。本书不仅是一本技术参考资料,也是一份精神食粮。 2016年6月20日前言60年来,我国的运载火箭技术与火箭配套的专用地面测试发射系统和发射设备从无到有、从小到大、从弱到强、从有毒推进剂到无毒推进剂、从液体到固体,不断成长。地面设备的数量从十几种、几十件台套发展到今天几百种、几千件台套,技术难度越来越大,高新技术也越来越多。为适应火箭发展的需要,作者及同仁做了不少开拓性的工作,不断创新研发了较多填补我国空白的设备,创造了不少国内,满足了型号测试发射的需要。 火箭专用地面设备涉及运输、起竖、发射、瞄准、加注、供配电、供配气、自动控制运载等多种专业和光、机、电、液、气等多种学科的知识,因此一个型号的研制成功,尤其超低温设备的研制成功,带动了我国相关设计水平的提高和生产工艺技术的发展。 世界各国非常重视发射支持系统和地面设备的发展。高可靠、高性能、高效率、低成本、自动化、简化测试程序,缩短发射场停留时间,发射场测试网络化、信息化管理的先进地面发射系统成为大家追求的目标。我国经过几十年的努力,现已有四个现代化的发射基地。不同的火箭可以采用不同的发射模式:分级水平测试、分级水平转运、分级起竖对接模式(三分级);整体垂直组装、整体垂直测试、整体垂直运输(三垂);整体水平组装、整体水平测试、整体水平运输模式(三水平)。今后,我们要遵循国家的战略目标,做好重型运载火箭的研制以及发射场的建设论证和各种准备工作。 本书62篇文章较为完整地记录了作者和航天一院15所技术人员从火箭和地面发射技术初创到各型号自主研制的发展历程中,自力更生、艰苦奋斗、攻坚克难取得的成果;体现了学习和创新、理论与实践相结合以及科研工作应有的态度和方法方面的经验。本书提供了大量的国内外火箭发射技术和地面发射设备方面的信息,对正在从事该专业的科技人员在后续型号,特别是重型运载火箭地面发射系统和设备的研制有一定的参考价值,同时对从事低温技术工程的同志有一定的参考作用。 本书的出版可以让热爱、关心航天事业的同志对航天系统有一个更完整、全面的了解,使相关高校学习本专业的同学了解更多的专业知识。通过与火箭型号相互匹配的发射支持系统设计、研制的发展史实,本书对航天发射中心的管理、技术人员更好地掌控和熟悉业务也有一定的帮助。 今年是中国运载火箭技术研究院成立60周年。60一甲子,航天事业取得了举世公认的辉煌成就。本书献给所有从事发射技术工作和研究发展的同志。 本书是在以前几本书的基础上,加上最近撰写的文章,重新结集出版的。几位老前辈、老专家、老领导分别为以前几本文集题词做序,本书一并附上,并对各位老专家、老领导表示感谢和敬意。 王瑞铨2017年11月5日目录火箭地面设备研制与设计运载火箭发射支持系统和地面设备发射技术与地面设备研制回顾及发展方向汽车列车转向运动学研究运载火箭公路运输车机动性论证报告车辆动荷系数计算方法公路运输车全轮同步随动转向系统火箭贮箱及推进剂地面贮存罐的置换公式氦气回收论证报告改装法国车SR42000的论证报告CZ3三子级地面设备分系统研制报告忆867工程亚星地面设备的研制我国航天地面设备发展设想航天地面设备的历史回顾与发展展望921运载火箭地面设备和逃逸救生系统地面设备技术经济可行性论证关于立即开展牵制释放发射技术研究的请示报告航天飞机、大运载和地面设备我国低温加注技术的发展及2000年前后发展蓝图CZ3A地面设备分系统方案设想CZ3A 地面设备的研制试论地面测试发射系统总体技术大型运载火箭地面发射支持系统发展展望浅谈牵制释放发射技术新一代运载火箭脐带连接器研讨俄罗斯铁路液氢贮运罐低温加注技术的发展与对策研讨液氢加注系统设计规范低温推进剂加注管路系统设计几个问题的探讨运载火箭低温加注系统研讨大型运载火箭与地面发射技术新一代大型运载火箭与低温加注系统再谈牵制释放发射技术采用球罐和卧罐问题比较意见三谈牵制发射技术——避免有故障的火箭飞上天空感悟火箭低温加注系统长征系列火箭地面发射技术的成就与未来国外运载火箭低温加注系统第二篇火箭地面设备研制设计工作总结CZ3 遥三三子级地面设备技术小结CZ3 遥四三子级地面设备工作小结8671任务卫星密封容器与运输车技术工作小结CZ4A地面设备遥一工作总结亚星合练工作总结运载火箭和逃逸火箭救生系统地面设备技术经济可行性论证研制工作总结CZ3B地面发射支持系统研制总结100 m3液氢铁路加注运输车研制工作总结四分队CZ3 Y6工作总结第三篇质量与安全地面设备总体研究室在型号研制中的质量控制CZ3三子级地面设备质量工作总结CZ3A和CZ3B地面发射支持系统设计质量工作总结2000年三颗卫星地面发射测试设备质量情况汇报发射场地面设备质量控制的重要性及其措施发射支持系统研制质量工作回顾和今后的工作展望航天试验中地面设备的质量管理实践与总结液氢加注系统的安全性设计做好地面支持系统安全性工作 地面设备标准化的现状和发展设想第四篇发射场试论航天靶场建设要加强发射方式预研究地面特种设备考察团技术报告俄罗斯运载火箭和飞船地面设备技术航天发射场研讨运载火箭发射模式祝贺与回忆——难忘CZ3A 难忘西昌