海南文昌航天發(fā)射場設(shè)計新型導(dǎo)流槽不同于太原、酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心的導(dǎo)流槽，使用多項(xiàng)開創(chuàng)性技術(shù)，在一定程度上填補(bǔ)了我國航天發(fā)射場導(dǎo)流槽建設(shè)多個空白。

導(dǎo)流槽是火箭發(fā)射重要的地下工程，承受火箭發(fā)射時高溫、高速、高壓燃?xì)饬鞯臎_刷，其質(zhì)量好壞直接影響到火箭的穩(wěn)定性和精度。新一代運(yùn)載火箭推力強(qiáng)、火焰長、排氣量大、對噪聲控制標(biāo)準(zhǔn)高，對導(dǎo)流槽設(shè)計有著非常嚴(yán)格的要求。

據(jù)北京特種工程設(shè)計研究院崔展鵬介紹，為了應(yīng)對火箭發(fā)射的新變化，導(dǎo)流槽設(shè)計需要解決三類技術(shù)難題：一是，承受多次發(fā)射時燃?xì)馍淞鞯臒g和沖擊作用；二是，控制導(dǎo)流槽內(nèi)燃?xì)馍淞髁鲃釉肼暎蝗牵鉀Q降噪防護(hù)水汽化后的導(dǎo)流通暢性問題。

由于文昌航天發(fā)射場毗鄰海邊建設(shè)，地質(zhì)條件復(fù)雜，船型的下沿底板呈漏斗狀，分別位于巖石和液化沙層中，基礎(chǔ)設(shè)計難度大。此外，還面臨地下水位較高，結(jié)構(gòu)自重遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能平衡地下水浮力，基坑的開挖、支護(hù)，防止地下水滲漏、突涌，防止基坑失穩(wěn)等難題。對此，設(shè)計單位開展了導(dǎo)流槽抗浮和深大基坑開挖與支護(hù)研究，確定了壓重法、抗浮樁法和抗浮錨桿法綜合抗浮設(shè)計方法，止水帷幕+坑內(nèi)井點(diǎn)降水+分級放坡的深大基坑開挖方法，解決了大體積地下結(jié)構(gòu)抗浮和基坑開挖支護(hù)等難題。

特別是針對火箭發(fā)射推力大、火焰長、對噪聲控制要求高，對導(dǎo)流槽沖擊和燒蝕強(qiáng)度高、排氣流量大等重大難題，設(shè)計單位深入開展了導(dǎo)流槽氣動外形優(yōu)化、燃?xì)馍淞鲊娝禍亟翟霗C(jī)理與效果等數(shù)值仿真與試驗(yàn)研究，突破了導(dǎo)流槽氣動外形優(yōu)化、發(fā)動機(jī)燃?xì)馍淞髟肼曒椛涮匦栽u估及控制、大流量噴水冷卻效果及其對導(dǎo)流通暢性與燃?xì)馍淞髟肼曒椛涮匦杂绊懺u估等一批關(guān)鍵技術(shù)難題，提出導(dǎo)流槽氣動外形評價準(zhǔn)則和錐形雙面導(dǎo)流槽基本氣動外形、曲面導(dǎo)流槽出口技術(shù)方案；提出了錐面四流道結(jié)構(gòu)體系，解決了導(dǎo)流槽跨度大、載荷受力大等問題；開展導(dǎo)流槽耐燒蝕防熱襯層設(shè)計的研究，研制了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新型耐燒蝕混凝土，解決了導(dǎo)流槽高溫?zé)g防護(hù)和海洋環(huán)境中材料耐久性問題，達(dá)到了“以柔克剛”的效果。

 

更多精彩！歡迎關(guān)注“科普中國-科技前沿大師談”官方微信（kjqydst）。

 

 

海南文昌航天發(fā)射場導(dǎo)流槽多項(xiàng)開創(chuàng)性技術(shù)確保火箭發(fā)射穩(wěn)定精確

圖文簡介

文昌航天發(fā)射場毗鄰海邊建設(shè)，地質(zhì)條件復(fù)雜，船型的下沿底板呈漏斗狀。