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运载火箭海上发射的前世今生

时间:2020-09-16 03:30 来源:未知 作者:信息发布中心

  中新社黄海“中华复兴”号客滚船9月15日电 题:运载火箭海上发射的前世今生

  作者 郭超凯 陈海鹏

  9月15日,中国在黄海海域用长征十一号运载火箭,成功实施“一箭九星”发射。

  中国已拥有酒泉、太原、西昌、文昌四大发射场,为何还要到海上发射火箭?发展一型海射火箭有哪些关键要素?记者采访相关专家,一探究竟。

北京时间9月15日9时23分,中国在黄海海域用长征十一号海射运载火箭,采取“一箭九星”方式将“吉林一号”高分03-1组卫星送入预定轨道,发射获得圆满成功。中国运载火箭技术研究院 供图 北京时间9月15日9时23分,中国在黄海海域用长征十一号海射运载火箭,采取“一箭九星”方式将“吉林一号”高分03-1组卫星送入预定轨道,发射获得圆满成功。中国运载火箭技术研究院 供图

  陆地那么大,为什么还要去海上?

  运载火箭发射的任务目标是将有效载荷可靠、安全、经济地送入预定轨道,与常规在陆地进行运载火箭发射不同,海上发射运载火箭具有三大优势。

  一是海上发射为火箭运载能力提高提供了可行条件。一般情况下,海上发射平台可以在海上大范围移动,理想的发射地点是靠近赤道附近的低纬度区域。如果运载火箭在赤道附近发射,能够最大限度地利用地球自转速度,节省推进剂消耗量,从而提高火箭的运载能力。这意味着,同等起飞规模的运载火箭在赤道附近发射可以具有更高的运载能力,运载效率提升的同时也可以降低单位质量有效载荷发射成本。

  二是海上发射有利于运载火箭执行特殊轨道发射任务。随着信息技术发展,人们对海上探测提出了更高的要求,小倾角卫星可以实现对某一地区的高频次重访,有利于数据获取。如果火箭从赤道附近发射,可以避免卫星轨道倾角变化消耗能量,既能提高火箭执行该类任务的运载能力,也可以有效地提高卫星在轨寿命。

  三是海上发射将大幅提高火箭发射安全性。对内陆发射而言,落区安全是发射任务设计中必须考虑的重要因素。落区选择不仅影响制约发射轨道设计,可能由于落区选择问题而降低火箭运载能力;而且在实际发射中,还需要对火箭助推器、一级和整流罩等分离体的实际落区进行人口疏散,确保不发生安全问题。对海上发射而言,由于远离人口稠密地区,火箭落区可选择范围很大,对火箭来说发射轨道设计更加方便,同时落区安全性也可以大幅提升。

  中国航天科技集团所属中国运载火箭技术研究院长征十一号运载火箭副总指挥金鑫表示,此次长征十一号火箭“一箭九星”任务是一次真正意义上的海上商业应用发射,进一步优化海上发射技术流程,提升海上发射技术的安全性和可靠性,为未来实现海上发射常态化、高频次奠定了基础。

  海射火箭的关键要素有哪些?

  海射火箭构想已久,发展至今已经有五十余年的历史。五十年间,国际海上发射大体经历了圣马科发射场、海上发射公司(SeaLaunch)、S7Space公司三个发展阶段。

  海射火箭因其特有的技术优势和发射适应性受到国内外广泛关注,那么发展一型海射火箭的关键要素有哪些呢?

  首先,要有一枚火箭和一个海上发射平台。对火箭而言,如果选用固体运载火箭,则具有操作使用方便等优势,但是运载能力受限;如果选用液体运载火箭,发射适应性更强,但是操作使用必然复杂。因此,固体和液体火箭都是可行的选择,只是研制难度不同而已。对发射平台而言,则要求发射平台吨位大、稳定性好,能够适应火箭发射环境。随着造船技术的发展,目前大型船舶企业具有足够的技术储备开展海上移动发射平台研制。

  其次,海洋环境适应性是需要着重考虑的问题。在海上发射过程中,运载火箭需要承受海洋运输环境、自然环境、海况影响,尤其是盐雾、霉菌等具有海洋特点的自然环境会直接影响运载火箭设备选型和试验条件制定。

  第三,运载火箭的海上发射,需要开展长时间航向保持、动态方位传递等动基座瞄准技术研究及试验验证。火箭位于发射平台上,为了保障平台上火箭及人员安全,在组织发射过程中要研究解决火箭运输、起竖、对接、加注当中的自动化问题,优化测试发射程序,实现无人值守发射。

  火箭专家称,陆地、海洋、天空,不同的发射方式带来不同的运载火箭,不同的运载火箭提供了多样性的进出空间解决方案。自首飞以来,长征十一号火箭已连续取得8次陆地发射和2次海上发射的圆满成功,展现出高可靠性和灵活多样的发射能力。(完)

【编辑:姜雨薇】

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