肯尼迪航天中心39号发射复合体

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39号发射复合体
VAB Aerial - GPN-2000-000869.jpg
整体鸟瞰图
名称 肯尼迪航天中心
地点 28°36′30.23″N 80°36′15.64″W / 28.6083972°N 80.6043444°W / 28.6083972; -80.6043444
简称 LC-39
经营 美国 NASA
总发射数 142次(土星五号13次,土星1B号4次,航天飞机125次)
发射台数 2个
最小/最大轨道倾角 28° - 62°
LC-39A 发射历史
状态 使用中
发射次数 86次(土星五号12次,航天飞机74次)
首次发射 阿波罗4号,1967年11月9日
最后发射 STS-127,2009年7月15日
相关运载器 土星五号
土星INT-21
航天飞机
战神五号
LC-39B 发射历史
状态 备用
发射次数 58次(土星五号1次,土星1B号4次,航天飞机53次)
首次发射 阿波罗10号,1969年5月18日
最后发射 STS-116,2006年12月9日
相关运载器 土星五号
土星INT-21
航天飞机
战神一号
1963年的发射复合体规划图

39号发射复合体(LC-39)是肯尼迪航天中心火箭发射场,位于美国佛罗里达州梅里特岛。该发射场原是为阿波罗计划修建,后来用于航天飞机发射。NASA自2007年起开始改建使之适用于星座计划[1][2] 离LC-39 4.8公里的发射控制中心监视从此发射的运载器。LC-39是共享东部实验靶场的发射场之一。

LC-39由两个发射台、垂直装配间轨道器处理厂发射控制中心(含发射室)、新闻中心(标志性的倒计时牌)及众多后勤和工作大楼组成。[3]

历史[编辑]

这片土地的发展始于1890年,几个富有的哈佛大学毕业生以一美元每英亩的价格购买了此地18000英亩(72.8平方公里)土地。他们在离39A很近的位置建造一座三层楼会所,有二十个房间给会员和嘉宾使用。会所以可以观海和沼泽地的野生动物而闻名。20世纪20年代,汽车巨头的儿子P.E.斯图贝克在离卡纳维拉尔灯塔12.9公里的德索托海滩建造了一座娱乐场,打算吸引投资将此处开发为一座旅游城市。普拉亚琳达发展公司为吸引买家,宣称此处为“北迈阿密最棒的海滩”。[4]

1948年,海军将巴那那河海军空军基地转移到卡纳维拉尔角南部,空军用来测试查收的德国V-2火箭。[5] 这块土地坐落在佛罗里达州东部,向东是大西洋,是测试火箭的绝佳场所。1949年,此处成为联合远程试验场,1950年改名为帕特里克空军基地。空军基地在1951年有征用了卡纳维拉尔角北部土地,从而组建了空军导弹测试中心,即后来的卡纳维拉尔角空军基地(CCAFS)。50年代的导弹和火箭测试就在这里展开。[6]

NASA成立于1958年,其早期任务是水星和双子座计划,就是在空军基地发射升空。[7]

1961年,肯尼迪总统宣布在60年代末载人登月的计划,于是用地从卡纳维拉尔角扩展到邻近的梅里特岛。[8] 1962年,NASA开始使用这块土地,直接购买土地339平方公里,与佛罗里达州政府谈判取得225平方公里。1962年7月,这块土地被命名为“发射操作中心”。当时,最繁忙的发射场是37号发射复合体,而用于登月计划的发射复合体在设计时便定名为“39号发射复合体”。

发射复合体原设计是五个发射台,均匀间隔2652米以避免某一发射台爆炸的波及。计划修建三个发射台(计划图中黑点),留下两个以备未来使用。发射台的编号是从北向南,最北端是LC39A,最南端是LC39C。而LC39A从未修建,LC39C在1963年改为LC39A。在今天的编号中,LC39C应该在LC39B的北方。LC39D(图中的虚线圆)该在LC39C的正西方。LC39E(未画出)该在LC39C和LC39D连线中点的正北方,与39C和39D组成等边三角形。慢速道是按原计划建造的,因此在通向B发射台是转了方向。如果直走则会到达预想中的发射台。[9] 计划图还标出了未建造的核总装大楼(NAB)。

第一个土星五号火箭(阿波罗四号)从LC-39A发射升空

发射台原用于为阿波罗计划发射土星五号火箭,后来为1973年的天空实验室和1977年的阿波罗-联盟号计划发射了土星1B号。在此之后,发射架为发射航天飞机而做了改造。在阿波罗时代,发射台只是一个台,脐带/服务塔连接在发射平台上。在后来改进中,发射塔架被固定(阿波罗时代遗物)。[1][10] NASA的星座计划,需要将两个发射台都恢复到类似阿波罗时代的模样,但需要加装避雷塔。

改造中的LC39B

LC39的首次使用实在1967年,发射运送无人飞船阿波罗4号的土星五号。第二次发射是阿波罗6号,也在LC39A。除了阿波罗10号使用LC39B(结束测试),其余载人的土星五号火箭都从LC39A发射。改造后的LC39A在1981年发射了第一架航天飞机哥伦比亚号STS-1)。[11] 阿波罗10号以后,LC39B就作为LC39A意外破坏的备用发射设施,但服务于三次天空实验室任务,阿波罗-联盟号测试任务及一次未发射的天空实验室援救任务。阿波罗-联盟号测试任务后,LC39B经历和LC39A一样的改造。但由于中途要服务于半人马座上面级,以及预算限制,改造持续到1986年才完工。第一次航天飞机发射任务就是著名的STS-51-L,即挑战者号事故

在2008年5月31日发射发现号(STS-124)后,LC39A遭受大范围损伤,尤其是阻挡固体助推器火焰的混凝土沟槽。[12]

航天飞机使用[编辑]

1975年7月15日,最后一次在LC39B发射的土星1B号
奋进号在39A发射台上待命

运载器总装[编辑]

使航天飞机入轨的动力来自两台固体助推器(SRB)及三台主发动机(SSME)。主发动机的推进剂来自外储箱。发射前数月中,这三个组件被送到垂直装配间进行总装,然后放在移动发射台(MLP)上。固体助推器是从位于犹他州的工厂分段由铁路运输,外储箱是从路易斯安那州的工厂用驳船运输,而轨道器停放在轨道器处理厂(OPF)。首先将两个固体助推器叠放在一起,然后分别安放在外储箱两侧,最后用重型起重机吊起轨道器连接在外储箱稍低的位置。

运输[编辑]

航天飞机总装完成后,则使用运输车穿过6公里的慢速道送到发射台。抵达发射台后,移动发射台下降被安放在几处固定座上,运输车驶离发射台。 载荷部分是通过载荷运输罐送到发射台,然后垂直放入轨道器载荷舱。或者在轨道器处理厂中直接放入载荷舱,再随轨道器一起运往发射台。

发射塔[编辑]

发射奋进号(STS-118)时,降噪系统的鱼眼视图,2007年8月8日

每个发射台都由两部分组成:固体服务体(FSS)和旋转服务体(RSS)。固定服务体拥有进入轨道器的伸缩臂及“小便帽”,用来吸收从外储箱顶端逸散的液氧。旋转服务体有载荷更换室,可以在风速高达110km/h情况下保护航天飞机不受影响。发射台还有大型低温罐储存推进剂液氢和液氧。由于推进剂的高危性质,发射台周围采取了诸多安全措施。NASA计算了满载燃料的航天飞机发生意外的最小安全距离,对地面人员是4.8公里,对其他发射台是2.7公里。推进剂加注前和发射升空期间,无关人员都需要远离危险区。发射控制中心和垂直装配间也几乎是刚好远离了4.8公里。

降噪系统[编辑]

降噪系统的一部分是一个88米高的水塔,可存1363.8立方米的水。在发动机点火前注入池中。[13] 水可以抵消发动机工作时产生的巨大声波。发射时水被加热产生大量水蒸气。

发射台紧急疏散[编辑]

紧急情况下,员工协助航天飞机乘员通过迎击滑道以88.5 km/h的速度逃离。[14] 然后躲避在掩体中,改装的M113装甲运兵车可以将受伤宇航员送到安全地点。[15]

未来使用[编辑]

两个发射台的鸟瞰图,前面是39A

2010年航天飞机退役后,NASA将再次改进发射台使之为载人的战神一号和无人战神五号服务。[16] LC39B服务于前者,LC39A服务于后者。

LC-39B[编辑]

NASA在2007年1月1日封闭了LC39B,其最后任务是2006年12月9日发射的STS-116

亚特兰蒂斯号和奋进号分别树立在LC39A和LC39B上准备执行STS-125任务前往哈勃太空望远镜

在对LC39B的改造中,承包商安装了三个243.8米高的避雷塔,类似于在邻近的卡纳维拉尔角空军基地宇宙神五号德尔塔四号的发射台所使用的。同时除掉现存的单避雷塔,除掉了阿波罗时代遗物之一的起重机集成。承包商还将出去旋转服务体,改造一个移动发射台以应对战神一号的测试飞行。在此之后,NASA根据探索系统体系结构研究的报告,还将除去固定服务体,使发射台还原到阿波罗时代的模样。同时为战神一号和五号建造新的移动发射台及其脐带塔。新的发射台类似于土星五号的发射台,但只有两个旋转臂,一个供乘员进入,一个猎户座号服务舱使用。一种新的“过山车逃生系统”会替换现有的滑道逃生系统。LH2和LOX罐及水塔是唯一保留的航天飞机时代建筑物,其他都将被拆除。[17] [18]

LC-39A[编辑]

39A发射台

LC-39A会承担剩余航天飞机发射任务,直到其完全退役。然后进行适用于战神五号的改造。

和LC-39B一样,LC-39A也将移除固定和旋转服务体,安装等高避雷塔。与LC-39B使用航天飞机时代的储存箱不同,为了给战神五号的芯级(长度等于S-ICS-II加起来)地球出发级牵牛星号月球着陆舱提供液氢和液氧,LC-39A会建造新的储存箱。

阿波罗时代遗留的三台移动发射台在用于战神五号前,要经历大修。而脐带塔会像阿波罗时代一样加装摆动臂为地球出发级和牵牛星号服务。战神五号及其脐带塔总重超过土星五号,自1967年就开始服役的运输车要承受巨大重量,也要进行发动机和零部件升级,为2018年开始正式使用的的战神一号和五号服务。虽然LC-39A主要发射战神五号,但如果LC-39B故障会损坏,39A也将承担战神一号发射任务。

其他变化[编辑]

垂直装配间也许改造以便在2018年同时总装和测试战神一号和五号。同时还将再造两台或三台移动发射台用于战神一号及其脐带塔。另一个潜在计划是建造LC-39C,它可用于NASA在2030年之后的月球前哨站建设,发射先进技术大口径太空望远镜(AT-LAST)到地日L-2拉格朗日点,进行猎户座小行星任务及最终猎户座火星任务。LC-39C也将成为新的备用发射场。

其他潜在发射场[编辑]

卡纳维拉尔角空军基地的两个阿波罗时代发射场LC-34SLC-37曾经用来发射土星一号和土星1B号。这两处也提出进行适应于战神一号的改造。

LC-34是在LC-39之后,阿波罗时代最著名的发射场,也是阿波罗1号的悲剧发生地。NASA原计划使用LC-34进行三次载人天空实验室发射,后来改用LC-39。现在发射场只有发射台存留,纪念1967年在阿波罗1号中丧生的三名宇航员。

LC-37A则在阿波罗计划中从未被NASA使用,而LC-37B进行了阿波罗203阿波罗5号发射,后来进行了改造用于德尔塔四号衍生运载器发射。NASA尚未决定用战神一号进行无人卫星发射(其运载能力可将中等尺寸载荷送入低地球轨道),如果确定,其总装和发射将在范登堡SLC-6发射场进行。此处原是进行大力神3M火箭发射,后来改造用于极轨航天飞机发射(已取消)和德尔塔四号发射。它也具备在发射台组装和发射战神一号的能力。

参见[编辑]

参考[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 NASA. Launch Complex 39-A & 39-B. National Aeronautics and Space Administration. 1993 [September 30, 2007] (English). 
  2. ^ NASA. Launch Complex 39. NASA. 2000 [September 30, 2007] (English). 
  3. ^ KSC Facilities. NASA. [2009-07-06]. 
  4. ^ Eriksen, Brevard County, Florida: A Short History to 1955
  5. ^ EVOLUTION OF THE 45TH SPACE WING. US Air Force. [2009-07-06]. 
  6. ^ THE HISTORY OF CAPE CANAVERAL CHAPTER 2: THE MISSILE RANGE TAKES SHAPE (1949-1958). Spaceline.org. [2009-07-06]. 
  7. ^ Cape Canaveral LC5. Astronautix.com. [2009-07-06]. 
  8. ^ THE HISTORY OF CAPE CANAVERAL CHAPTER 3 NASA ARRIVES (1959-PRESENT). Spaceline.org. [2009-07-06]. 
  9. ^ [1]
  10. ^ NASA. Feature: Launch Complex 39. NASA. 2006 [September 30, 2007] (English). 
  11. ^ NASA. Shuttle-Era Pad Modifications. NASA. 2006 [September 30, 2007] (English). 
  12. ^ SPACE.com -- NASA Eyes Launch Pad Damage for Next Shuttle Flight
  13. ^ Sound Suppression System. [2007-10-22]. 
  14. ^ SPACE.com -- NASA Conducts Shuttle Astronaut Rescue Drill. [2007-10-22]. 
  15. ^ NASA Field Journal by Greg Lohning. [2008-11-1]. 
  16. ^ NASA. Ares Project Status (.PDF). NASA. 2006 [September 30, 2007] (English). 
  17. ^ NASA. Sound Suppression System. NASA. 2006 [September 30, 2007] (English). 
  18. ^ STS-127 Rollaround starts. Space Flight Now. 

外部链接[编辑]

坐标28°36′30″N 80°36′16″W / 28.608397°N 80.604345°W / 28.608397; -80.604345