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| 研究“神六”任务保障方案 |
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| 由总装某研究所设计的发射塔先后6次成功托举神舟飞船飞向太空 |
酒泉。中国人飞向太空的起点。据解放军报报道，10月12日9时，中国人再一次为这里升腾的云雾和直刺苍穹的火龙而喝彩。可是，有谁知道那磅礴耸立的发射塔、布局科学的发射场出自何人之手呢？总装备部某研究所，作为载人航天发射场系统的总设计师单位，他们用18年的心血和智慧设计建造了“中国载人航天港”，也因此获得了“通天路上架梯人”的美誉。
中国特色：从“三垂一远”到“二合一”
1992年9月，党中央决定实施载人航天工程。作为中国酒泉、西昌、太原三大卫星发射场设计者的总装某研究所，已经完成发射场系统概念性论证，又展开了技术、经济可行性论证研究，最终将目光锁定在酒泉。酒泉——“两弹一星”的元勋们在茫茫戈壁滩上打磨出的明珠，以其独特的地理和技术保障条件再次幸运地成为托举第一代中国航天人巡游太空的母港。
中国过去的航天发射采用的都是水平测试、水平分级运输、发射工位垂直组装的发射方式。这种发射模式与世界先进水平相比有较大差距。为了适应载人航天的需要，缩短发射周期，提高发射可靠性，论证组提出：借鉴世界最新发射工艺流程，采用以垂直整体运输为中心，包括在厂房内进行垂直总装、垂直测试的“三垂”模式，并借助现代信息技术，在整个测试发射流程中实施远距离控制。
从“平躺”到“站立”，一个技术模式的突破冥冥中似乎也昭示着中国载人航天事业的“雄起”。在“三垂”新模式下，火箭和飞船在技术区垂直组装、测试之后，整体垂直运输到发射区加注发射。由于组装测试一直在垂直工作状态完成，避免了重复组装测试和状态改变，既提高了发射可靠性，缩短了发射工位占用时间，又减少了发射费用。在室内进行组装测试，能够较好地满足航天飞行器对环境和防雷安全的要求，提高了测试质量。“三垂一远”一下子将火箭运抵发射工位到可发射的时间缩短为3天。
为进一步提高发射频率，降低发射成本，该所还提出了另一个关键性的方案：两个垂直总装测试工位对应一个发射工位的“二合一”方案。如此一来发射场就可以同时准备两枚船箭组合体，并在一定时间内相继发射，从而把连续完成两次发射的时间缩短到一周之内。这不仅可以满足将来空间对接的需要，而且可以减轻远洋船队出海测量的费用。如果将来载人航天发射场投入商业应用，还可以极大地降低发射成本。
载人航天发射场建设是一个极其庞大复杂的系统工程，除垂直总装测试厂房、发射塔架外，还有垂直整体运输轨道、燃烧剂和氧化剂库房及加注系统、导流槽、飞船及有效载荷测试间、测试指挥大楼等等。为了早日在世界载人航天领域占有一席之地，该所调集精兵强将组成攻关组，反复设计论证，在很短时间内拿出了一套技术先进、工艺流程合理、发射模式安全可靠，具有中国特色的载人航天发射场总体技术方案。2000年，该技术方案获全军科技进步一等奖，同时获得全国优秀设计金奖。
中国奇迹：打造“绿色”通天云梯
进入21世纪，世界载人航天事业在踯躅中奋力前行。作为航天器出征太空的母港，发射场如何兼顾环保、安全、可靠及可持续发展的要求？如何减耗增效日渐成为各国航天科技工作者关注的焦点。
作为特种工程，中国航天发射场系统的许多项目没有先例可循。在保证先进、可靠的同时，要降低投资，提高经济效益，就必须围绕“绿色理念”大力展开科研攻关。该研究所在整个发射场系统工程中，先后组织完成了垂直厂房结构体系研究等重大科研课题研究14项，投入科研经费近800万元，创造直接经济效益6000余万元。
垂直总装测试厂房是发射场的核心建筑，是垂直发射模式的标志。要在戈壁滩上建造一座近百米高、中间没有任何楼板拉通的巨型建筑物，这在中国乃至亚洲建筑史上从没有过。美、法、俄等发达国家用全钢结构解决了这个问题。该所科研人员根据发射场区的地理环境特征，通过科学的研究分析和模拟试验，创造性地提出“钢筋混凝土巨型框架——多筒体空间结构体系”的新方案。该方案的成功实施，不仅节省了4000余万元的经费，而且耐火性能、保温和隔音效果大大优于钢结构。这在世界航天发射场建筑中为首创，被国外专家惊呼为“中国奇迹”。
堪称“亚洲第一大门”的垂直总装测试厂房大门，不仅门洞大，而且其自身整体重量达350多吨。要设计建造如此规模的大门，研究所面临三大技术难题：一是场区风沙大，如何保证达到密闭要求；二是场区最大风载荷每平方米达100公斤，如何保证大门能够有效阻抗上述风载荷；三是大门本身不承重，如何保证数百吨重量除垂直方向外，不对厂房墙体结构产生任何侧向拉力。研究所科研人员迎难而上，通过对大门机构可行性、密封性和材料的反复试验研究，一种采用变截面受力、升降推拉的方案从几十种方案中优选而出，该方案不仅成功地解决了上述难题，而且还为国家节约了100余吨优质钢材。
高大空间的空调洁净技术是垂直厂房满足火箭和飞船测试要求的关键技术。在3500立方米高大空间里满足箭船发射前对检测环境洁净度近乎苛刻要求的“洁净分层空调净化技术”，无论是理论研究还是实际应用，当时在国内外还不多见。该所科技人员运用计算机仿真计算，进行多方案比较，终于掌握了洁净分层空调净化关键技术，设计出了一套功能全、投资少、运行成本低的新技术方案，保证了14米以下工作区空气洁净度。该设计节省工程投资321万元，减少电容量215千瓦，每次任务节省耗电15万度，填补了国际上洁净空调领域的空白，在国内外均属首创。
位于发射塔下的导流槽，用于排放火箭点火后产生的大量高温烈焰浓烟。设计者打破惯性思维，结合场区地质条件，经过深入研究，把导流槽设计成双面不对称形式。这一创举，减少了钢筋和混凝土投资450万元，降水施工费用150万元。
中国视野：着眼现实兼顾长远
从1999年到2005年，中国载人航天发射场在世人面前进行了6次充满自信的亮相。而今后，中国的航天之路将会更远、更长，研究所的科技人员也把探索的眼光不断向未来延伸。
“不谋万世者不能谋一时”。载人航天发射场设计之时，火箭、飞船等系统许多技术指标还没有明确，但设计者已经为之预留了充分的发展空间，既保障当前的需要，又为未来的“扩容”创造条件。整个发射场的建设，采取的是总体规划分步实施的方式。技术区、发射区、试验指挥区、协作区和测控区早在1998年已经基本完工，航天员区则等到首次载人航天飞行发射前才完成。进一步放宽视野，可以发现，研究所的设计工作，是在深入分析世界航天发射场的发展趋势，综合考虑中国航天发射场整体建设情况下展开的。记者了解到，该所正着眼中国航天事业发展需要，对中国航天发射场的下一步建设进行积极探索。
与兼顾长远相适应，在载人航天发射场工程中，设计者还充分考虑了环境保护乃至优化的问题。火箭推进剂采用的四氧化二氮和偏二甲肼，都是有毒物质。除了工作人员的安全防护外，推进剂库房、导流槽、加注器材间都设有污水收集系统。集中后的污水统一处理，达标后排放。加注过程中产生的有毒废气，全部通过煤油焚烧炉燃烧分解，尾气浓度达到排放标准后才通过烟囱排放。在进行场区规划时，研究所还充分预留了绿化用地。在发射场建筑、设施的外观设计上，着力体现航天高科技特征，营造蓬勃向上的氛围。站在碧草丛中，不管是仰望“航天大厦”——垂直总装厂房，还是眺望“天梯”——发射塔，所能体会到的，总是昂扬或者飞翔的感觉。
预留的发展“接口”在发射场的各个系统中都有。从垂直总装测试厂房到推进剂库房，从载重数万斤的吊车到小小的密封阀门，近年来，研究所针对发射场展开了30多项技术改造，总计更新了数万个元器件。整个发射场系统获国家科技进步特等奖、全国优秀工程设计金质奖等国家级奖励6项、全军科技进步奖30项、工程设计奖13项、部级奖励22项。
设计明天才能赢得明天，巍然矗立的发射塔将永远铭刻着中国航天事业发展的历史进程，将继续盘马弯弓，蓄势待发……
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