首页 > 正文

台风、雷电、盐雾防护三项技术创新为发射场保驾护航

2016-06-29 08:10 来源: 新华网海南频道

 

海南文昌航天发射场地处沿海地带,台风雷电暴雨相对频繁,高温高湿高盐雾气候条件,对发射场地面设施设备和实施发射都提出了严峻的挑战。

海南文昌航天发射场研究设计总体单位,北京特种工程设计研究院相关研究人员为广大网友解答了相关技术问题。

 

四大措施防台风

海南文昌航天发射场主体工程建成后,经受住了超强台风“威马逊”、强台风“海鸥”的考验,没有形成主体结构损伤和积水。针对发射场防台风问题,该院结构室李龙春副主任介绍了发射场采取的四项技术措施:一是强化工程防护设计。针对垂直总装测试厂房高大空旷和固定勤务塔大悬臂的结构特点,通过缩比模型风洞试验和风场数值仿真,完成了台风作用下的载荷分布和动力学响应分析,通过混凝土墙-钢梁刚接和铰接两种节点试验研究,确定了厂房采用钢筋混凝土筒柱式中空高层结构体系、固定勤务塔采用外钢骨框架与内核心筒相结合的混合结构体系防护方案。国内行业专家评审认为,这些措施能够有效提高抗台风能力,达到强台风下的安全要求。二是优化测试发射流程。为适应海南气候环境,研究确定了“垂直总装、垂直测试、垂直转运和远距离测试发射”的火箭测试发射模式,优化了火箭测试发射流程,缩短了火箭在室外暴露的时间,减小不利天气的影响。三是提升气象预报能力。建设完善气象预报系统,建立与海南省气象局、总参气象水文局联合会商预报机制,及时发布台风等灾害天气预警,合理调整任务计划,在火箭航天器转运、待命发射等关键时段,对灾害天气进行有效规避。四是完善防洪排涝设施。建设疏浚排洪渠道、适当提高建筑物标高等措施,有效防范强降雨可能引起的洪涝灾害。

 

三大举措防雷电

为解决雷电防护问题,北京特种工程设计研究院设备室经过集智攻关,采取了三项举措:一是严格标准要求。针对发射场不同设施特点,制定了不同类别、不同等级的防雷电技术方案,严格按国家相关规范进行防雷电设计,各单体建筑均能满足防雷电要求。二是强化监测预警。发射场建设雷电监测预警系统、闪电探测定位系统、空中电场探测系统,严密监测场区周围雷电、闪电活动情况,构建被动防护与主动预警相结合的雷电综合防护体系,有效防范雷电对火箭航天器和大型设施设备的影响破坏。三是突出防范重点。自然界的雷击具有很大随机性,任何雷电防护系统都无法100%保证对雷电的有效拦截。针对发射工位高耸暴露火箭防雷电难题,为了分析比较各种雷电防护系统的有效性,该院基于概率论建立了雷电防护系统的数学模型,运用数值仿真模拟计算了防雷系统的雷电拦截效率,从而实现了对防雷系统的统计预测。通过比较分析,确定了由四座避雷塔和横拉避雷线组成的立体网式防雷电系统方案。计算机仿真和雷击试验的结果表明,该措施雷击防护效率可达到98.6%,高于国内现有发射场防雷电系统90%的防护效率,达到了国内领先水平。

 

三项技术防盐雾

针对发射场盐雾防护问题,主要采取了三项技术:一是加强室外防护。针对发射场设施设备种类多、工作环境不同等特点,进行了各种防护对象不同环境条件下防护措施对比研究,开展了3种类别、3种防腐蚀等级试件、18个周期的加速腐蚀试验和历时两年的室外暴露试验验证,确定了金属结构采用内密外实隔离防护、钢筋混凝土结构采用加厚延时腐蚀保护层、室外设备采用表面涂装保护技术措施;在试验数据的基础上,科学界定室外设备防护等级,对固定勤务塔回转平台等重要室外暴露钢结构,研究分析了防护效能与防护代价的平衡关系,确立了10~15年防护寿命标准和防腐涂装体系。二是改善室内环境。加强空调系统建设,利用空调系统进行除湿和盐雾吸附,同时加强建筑防雨防潮设计,改善通风条件,创造低湿、低盐雾的室内工作环境。三是注重维护保养。建设盐雾监测系统,探索盐雾浓度分布规律,深化防盐雾技术研究,针对不同设施设备特点,制定维护保养规范,建立维护保养制度,及时进行维护保养。

 

更多精彩!欢迎关注“科普中国-科技前沿大师谈”官方微信(kjqydst)。

欢迎转载,转载时务请注明出处。

 

 

作者: 马宏超 冯中华   [责任编辑: 刘丫]