肯尼迪航天中心的运输用爬虫

肯尼迪航天中心的运输用爬虫
在肯尼迪航天中心，为免受风雨和盐份的侵蚀，土星５号运载火箭是在总装大楼里完成组装与测试的。关于如何将巨大的阿波罗－土星５号组合体从总装大楼搬到发射台上去，NASA考虑过的运输工具包括运河驳船和铁轨货车。权衡之后，他们决定建造 “履带式运输车”（The Crawler–Transporter，下文简称CT。其实美国人的意思可能是“运输用爬虫”...）。在最初的规划中，CT与发射塔在结构上是一个整体。但为了尽量缩短发射后修复工作所耗工时，运输车与发射塔在设计中被分开了。

用履带式运输车驮载土星五号和移动发射塔之构想图，1963年11月。
与CT类似的超大型机械此前已被应用于肯塔基州的露天煤矿，NASA的灵感亦来源于此。这类巨型车辆在地面上行驶靠的是坦克一样的“大脚”——很象推土机履带，但尺寸上要大得多。四个这样的双履带行走机构分列四角，支撑起沉重的车体。由于只有密尔沃基的布赛鲁斯—埃瑞公司（Bucyrus-Erie，简称BE）在生产如此庞大的工程机械，发射控制中心就派工程师兵分两路，一路到肯塔基州考察机器的使用情况，另一路则造访坐落在威斯康星州的BE公司。控制中心倾向于与这家密尔沃基来的制造商缔结合同，他们认为再没有第二家公司可以在划定的时间框架内将这些履带式车辆建成。NASA总部那边看起来不会有异议。
然而，谈判过程中，事情变得复杂起来。使控制中心对用履带式车辆将太空船从总装大楼运到发射台的方案感兴趣的第一功臣是BE的一名雇员，名叫Barrett Schlenk。正当BE准备依靠先发优势独吞项目的时候，俄亥俄州马里恩动力铲公司的副总经理William C. Dwyer跳出来向NASA进言反对这笔交易。于是乎，时任载人航天飞行办公室主任的Brainerd Holmes便要肯尼迪航天中心主管Debus（在职时间：１９６２年７月至１９７４年１１月）用公开招标的方式确定承包商。２２家制造商提交了各自的参选方案，但只有两个方案符合要求：报价８００万美圆的马里恩方案和报价１１００万的BE方案。
这时，参议员William Proxmire表明了不同意见。此前，他曾试图修订NASA１９６３财年授权采购清单以求在竞标中达到“最大限度的竞争”，结果徒劳无功；而现在，他却站出来为一家在竞标中落败的威斯康星公司说话。他还对马里恩报价８００万美圆的方案之可行性提出了质疑。NASA的当家人，James E. Webb，与他及其他国会议员会面商讨了这一问题。其中，议员Henry Reuss主张与马里恩公司按项目估价签一份固定总价合同，但Webb考虑到项目执行过程中的变数，坚持在合同中允许追加拨款。
除了超低的报价，马里恩公司的胜出还有一大因由：它宣布在自己的员工队伍中挑选项目经理，这就可以在组建团队时节省大量的时间。而BE则打算从外部招聘项目经理。接下合同后，马里恩果真挑了个能干的项目经理，Philip Koehring，但却不是从自己人里挑出来的，而是——在各家公司里寻觅之后，挖了BE的墙角……在项目完成之际，开支已膨胀到１４００万美圆。（这帮没节操的……）
就这样，事情定了下来。按照合同，马里恩公司承诺于１９６４年１１月１日前在梅里特岛上装配出第一辆完整的CT，而后在１９６５年３月１日前完成路测、磨合、改进。实际上，到１９６３年１２月初，公司已经完成了设计工作的９０％，并许诺从次年３月开始将运输车的各个部件运抵发射场——现在的肯尼迪航天中心。

马里恩动力铲公司总设计师Richard L.Drollinger；肯尼迪航天中心的Theodor A. Poppel and Donald D.Buchanan；马里恩执行副总裁S. J.Fruin；马里恩的项目主管工程师Philip Koehring；以及肯尼迪航天中心主管Kurt H. Debus一起站在CT的行走机构前。时间是１９６４年７月，该工作组视察对行走机构的首次试验。
但现实总是残酷的，马里恩公司很快就被负责液压系统（用于操纵和水平调节）的分包商——美国机械与铸造公司——拖进了麻烦的泥潭。要使一件重达５４００公吨的的载荷物保持平衡，靠的就是精度。运输车的动态、载荷物的高度、道路的起伏、还有风……这些因素混杂在一起很容易造成载荷物的晃动。马里恩只好请来本迪克斯公司（台湾翻译成“绷带士”……）公司对车上的水平调节系统进行检校。本迪克斯的应用数学家Edward Kolesa研究后指出，该系统在工作时过于“敏感”，且作动太快。尽管不用直接为马里恩与其分包商之间的麻烦负责，肯尼迪航天中心还是出面将本迪克斯的研究报告交给通用电气公司（GE）做进一步的分析。那里的专家们肯定了Kolesa的计量结果。如此，马里恩公司不得不修改了相关设计。其中一项变动就是在驱动履带的柴油发动机之外，增加了一套独立工作的动力系统以满足载荷物水平调节、抬升、驾驶和通风的需要。
“很有先见之明，”稍后出版的《航空周刊》上有文章这样写道，“NASA一早就认定这运输车项目多半会麻烦不断，因而研发工作必须尽快展开。”的确，马里恩公司在经验上的欠缺就是一大问题。该公司之前几乎没有从政府机构那里承接过什么合同，难以适应政府合同必有的那一套繁杂的执行程序和测试标准。公司只好雇用新人来解决这些问题，这就导致了令人憎恶的超支。
马里恩公司依然计划于１９６４年秋末完成第一辆CT（共两辆）的组装，并为接下来的测试做好准备——尽管正式的“处女航”已经推迟到了１９６５年４月。就在这当口，又出了件阴差阳错的破事：有人注意到，CT没有火警系统……易燃物、广布的机电设备，这一切都意味着CT在不工作的时候需要一套自动报警装置。而在最初的设计中，所配备的只有干粉灭火器！
经过１９６５年春季的反复协商之后，哈特福德工厂保险协会完成了一份关于CT防火问题的评估报告。报告就消防安全提出十五项建议，包括：为电气控制室、整个引擎室、液压设备间安装自动化的二氧化碳灭火系统；局部采用自动喷淋系统作为二氧化碳灭火系统的补充；用于阻绝空气的自动泡沫发生器；在专用停车场为喷淋供水系统配备好使的“水龙头”；CT内部细致的保养与清洁；在未来的施工与调试过程中使用１００％阻燃材料等等。然后承包商开始着手打造这套完美的防火系统。
然而，麻烦不仅仅是工程技术上的……
３９号发射场的建设已经有些落后于时间表了，新近的进展只够弥补早前一场灾祸造成的损失。而“履带式运输车”则是发射活动时间表为１９６５年度大戏安排的女主角。这种巨型拖拉机被设计用来将３６层楼高的阿波罗－土星５号航天器组合从总装大楼运送到发射台上去，这样惊世骇俗的设想自然吸引了广大公众的目光。而在肯尼迪航天中心诸多设施当中，风头出尽的总装大楼成了它最好的招牌。也许就是因为公众的关注，CT除了机械上的问题外，还在劳工及政治领域引发了一连串的风波。这下子就差点把发射活动时间表搞得四分五裂。
CT的各个部件在俄亥俄州制作完成，然后用船运到卡那维拉尔角。按合同，马里恩公司应该在梅里特岛上完成装配，而装配工作应该交给一个来自俄亥俄的施工队——他们是美国劳工联合会－美国产业工会联合会下钢铁工人联合会的成员。而佛罗里达州布里华德（县）建筑工程交易委员会则援引戴维斯－培根法来坚持声称发射场上的工程都应归它管辖。按劳工部１９６４年８月的裁决，他们赢了，但也做了妥协——CT的装配还是由马里恩的施工队来干。尽管劳务上的争议“慢火煮”了一个冬天，身为地区机械师总代表的W. J. Usery还是和发射中心劳工委员会一道设法避免了大的延误。（短时间的停工依然是无可奈何的事情）也正因为存在劳务上的纠纷，马里恩公司获准将CT的考评日期从１９６４年１１月推迟到１９６５年１月下旬。

建造中的CT，１９６５年４月。
几经周折后，CT第一次依靠自身动力行进是在１９６５年１月２３日。NASA的官员们在视察后总结说：“初生的CT要在彻底完工后方可为参加测试做好准备……”他们将不足之处列成了一张清单交给马里恩公司。而后在４月份进行了额外的行驶试验，测试了推进及操纵系统。４月２８日，马里恩公司的Gunther Lehman驾驶CT以每小时１.１公里的速度前进了９００米。对于Debus，Petrone等项目负责人来说，这一天是可喜可贺的“新闻日”。液压抬升系统（超级千斤顶）和液压水平调节系统也为６月２２日的测试做好了准备。那一天，CT驮起了她的第一个负荷物——一座移动发射塔。尽管试验取得了成功，发射队还是注意到：当那四台履带式卡车在专用道上曳步而行之时，一遇转向，液压系统就油压偏高。行走机构也在碎石路面上狠狠地“咬了一口又一口”......

第一辆CT整备完毕，１９６６年１月。
当两辆CT最终被被交付给NASA的时候，其一获名“汉斯”，另一辆则被叫做“弗兰茨”。这两兄弟长什么模样呢？一句话，美得实在让人无话可说……如果从远处观看，她就象一块由第一次世界大战时的老式坦克在四个角上支起来的超大号钢铁三明治。车体长131英尺，宽114英尺——相当于８车道高速公路那么宽，自重600万磅，连同土星五号火箭和移动发射塔那1200万磅，总重量超过8000吨！也就是说，她那高度上相当于三层楼、面积可比棒球内场的车顶大平台，一次可以驮起大和级战列舰的两个主炮塔（旋回部分）。因此，在德国人建成Bagger２８８型挖掘机之前，她一直是世界上最大的履带式车辆。

前后各有一个驾驶室（对角线布置），所有的操作均可在其内完成。
为阿波罗登月飞船工作时，CT首先将移动发射塔驮运到总装大楼。当土星５号运载火箭在发射塔上组装完毕后，CT将它们一起运到３９号发射场的发射台。借助于CT装备的激光定位系统，移动发射塔被稳稳当当地固定在发射台上。接着，CT运来移动服务服务塔为火箭提供全时“护理”。临近发射，CT才载着移动服务塔回到停车场。火箭发射后，CT将移动发射塔运到总装大楼附近的整备区。
为阿波罗登月飞船工作时，CT首先将移动发射塔驮运到总装大楼。当土星５号运载火箭在发射塔上组装完毕后，CT将它们一起运到３９号发射场的发射台。借助于CT装备的激光定位系统，移动发射塔被稳稳当当地固定在发射台上。接着，CT运来移动服务服务塔为火箭提供全时“护理”。临近发射，CT才载着移动服务塔回到停车场。火箭发射后，CT将移动发射塔运到总装大楼附近的整备区。

CT准备托起移动服务塔，１９６６年８月。
将火箭和发射塔从总装大楼运到３９号发射场的发射台，需要１１个工作组的人员和５到８个小时的时间。该发射场有A、B两个发射台。总装大楼距前者约３.５英里，到后者的距离接近４英里。CT的车体可以正负倾斜六分之一度，这样有助于液压系统在爬上发射台那５％的斜坡时保持火箭与水平面相垂直。
（１马力＝０.７３５千瓦，１英尺＝０.３０４８米，１英里＝１.６０９公里，１磅＝０.４５３６千克，１加仑＝４.５４６升）
以上就是CT在每次发射阿波罗登月飞船时所做的工作。阿波罗登月计划落幕后，CT为搬运航天飞机而做了一些改进，但直到今天也不曾有过大的改动。现在的CT在外观上还是老样子，只是零件不免会老化、故障——毕竟已经干了近四十年的“重体力劳动”。车顶平台的水平调节是由16个被称为JEL的液压缸控制的，每个角分布有四个缸。每个缸的两端安装有大型带座轴承，共计32个。到２００２年夏天，经过超声波和X射线检查，CT１号车的 32个轴承中有19个存在质量问题，2号车则为15个。NASA透露说，出现的问题不尽相同，有的是小的裂纹有的则为大的裂缝，以至有的轴承行将断裂。这些轴承与主机一样都使用37年了，其间维护和保养只涉及润滑事项，并没有具体检测过。虽然不清楚这些轴承到底是从什么时候损坏的，但很明显有的已损坏好几年了。库存的轴承根本不够用，只好采用拆了东墙补西墙的办法勉强维持一辆CT的正常运作。
这便是两位巨人现时的窘境。但无论“哥伦比亚”号失事后的第一次航天飞机发射会在何时，见证过美利坚航天历程中无数痛苦与欢乐的履带式运输车，过去是、现在是、将来依然是托起人类梦想与意志的底盘！
The Great!
本文内容主要翻译自以下两个网站
http://www.hq.nasa.gov/office/pao/History/...204/ch13-1.html
http://apollomaniacs.web.infoseek.co.jp/ap...lo/crawlere.htm
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神七活动发射平台以28米/分的速度行驶
11月22日，网友“宋定安”（SDA672796566）在微博上公布了3幅图片，其中两张为远望21和远望22号航天火箭运输船抵达文昌，另外一张是迄今为止首次曝光的长征五号火箭用活动发射平台的铭牌。
铭牌上写着：
CZ-5活动发射平台
85?SD11-1
长×宽×高：27.5m×23m×69.2m
发射能力：880t 自重：2000t
运行速度：0~30m/min
出厂日期：2013-08-30 出厂编号：201301001
附件

jpg (2013-11-30 14:32:23)

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筑造飞天“基石”——有关神七发射活动平台的故事
时间：2008-10-10 03:49 来源：山西新闻网
　　9月25日20时30分，位于上党古城南郊的长治清华机械厂，急匆匆吃过晚饭的员工们快步赶往厂会议室，等待着神七发射的电视直播。作为军工人，他们自豪而骄傲——神七将从自己研制的平台上起飞，奔向太空。
已服役11年成功承担7次发射
当日21时，副厂长潘裕林紧盯电视屏幕，发射塔架下，蓝色的平台静静地坚守岗位，和一切充满期盼的人们一起，等待火箭腾空而起的那一刻。作为老军工人，潘裕林见证了平台研制的全过程。
1994年9月，清华厂接受了发射活动平台的研制任务。在此之前，作为中国航天工业的地面设备研制单位，清华厂39年来多次圆满完成国家交给的型号研制任务。而这个新课题——如篮球场一般庞大而又具有行走功能的发射活动平台，无论从焊接、机械加工，还是大结构件的拼接，直到产品总装试验，在我国航天史上均属首例。
在研制生产发射活动平台的600个日夜里，最有风险也最令人自豪的，是发射活动平台的上框架和基座的滚道淬火。这是一道极为关键的工序，只有经过理论上的严格计算，实践中的反复探索，才能保证一次成功。1996年5月23日20时10分，滚道淬火开始，人们盯着“吱吱”作响的部件，紧张地工作着，经过3个小时的运行，始点与终点终于汇在一起。淬火成功！现场上百人情不自禁地流下眼泪……潘裕林深知，如果返工，将赶不及交付时间，影响飞船发射，这就意味着失败。
严格的质量把关和自主创新的精神造就了平台的研制成功。1999年11月20日，清华研制的平台第一次成功将第一艘神舟试验飞船送入太空，之后，又取得了神舟二号、三号、四号、五号、六号的发射成功。今天，平台又一次成功托举起神舟七号。屈指算来，它已整整服役11年，成功承担了7次发射。
50℃高温上万螺栓安装固定
当日21时15分，直播显示，神七顺利升空，雷达跟踪正常，紧盯屏幕的厂总会计师陆云鹤，思绪不由飞到了酒泉。11年前，他和56名同事在那里度过了4个多月的难忘生活。
1997年8月初，57名队员来到酒泉卫星发射中心，进行平台安装。盛夏时节的大戈壁滩，白天骄阳似火，地面温度高达50℃，晚上又骤然变冷，穿毛衣也冷得发抖。沙尘暴光临之后，嘴鼻耳里全是沙粒。而与卸车相比，这些都算不了什么。50节车皮、总重700多吨的零件怎么卸？吊车到不了站台，人力又拖不动，队员们根据现场环境，多次设计方案，硬是采用人车结合的“土办法”，一步步把大部件挪下了火车。
从8月13日到10月21日，200多个木箱里的上万个零件全部安装到位，其中98%的工作均为一次成功。随后进行的试验表明，整个产品各项性能指标均满足设计要求。在50℃的高温中，身着厚厚的工作服，在加热的螺栓边工作，个中滋味，不亲自体验的人很难感受，而当时需要加热紧固的，共有上万个螺栓。
酒泉上空 “具备完全发射状态条件”
9月25日21时30分，神舟七号载人飞船发射圆满成功的消息传来，一分厂副厂长申强不由地跳了起来，大叫了一声“好”！因为值班不能看直播，申强早早带了收音机收听直播。2005年发射神舟六号时，他参加了平台“保驾护航”任务。现在，他的同事常宏正在酒泉进行着和他同样的工作。
服役11年的平台现状如何，“行走、回转、升降、调姿都没有异常，零故障，零缺陷，具备完全发射状态条件”，这个从酒泉传回的评价让申强和同事们自豪不已。大家用技术和智慧，再次创造了我国航天地面发射设备连续零缺陷发射的奇迹。
不远处的大会议室里，员工们沸腾了，大家挥舞着手中的国旗，欢呼着，雀跃着。厂党委书记王永生站到前排，大声说：“我们的平台，又一次成功托举起神舟飞船，我们又一次以实际行动实现了让祖国放心的庄严诺言。”员工们都记得，三年前“神六”飞天成功时，一向严谨的王书记也同样满脸绯红、激动不已。
附件

jpg (2013-11-30 14:40:16)

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