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中国航天值得期待!首次海上发射引发世界关注

众所周知,大型火箭一般都是从陆地上发射。随着科技的发展和用户需求的提高,一种新的火箭发射方式——海上发射,应运而生。2019年6月5日,在我国无垠的黄海海域,乳白色的长征十一号运载火箭矗立在巨型海上发射平台上,发动机轰鸣,尾焰闪烁。在海浪翻滚中,火箭腾空而起,直入云霄,正式拉开了中国运载火箭海上发射的序幕。不断带给世人惊喜的中国航天,将沿着海上“天路”再起航。

中国航天首次海上发射引发世界关注——

奏响中国航天“海之歌”

■解放军报记者 邹维荣 韩阜业

△图片由作者提供

海上发射优势明显

近些年,中国航天飞速发展,“北斗”指路、“嫦娥”问月、“神舟”载人……一次又一次的火箭发射,让人们在天光地火间感受到了骄傲和自豪。

这些“天兵天将”都是从陆地航天发射场启航。在常人看来,陆地发射简单易行、稳定可靠,理所应当一直沿用。殊不知,海上发射有着陆地发射无法比拟的优越性,一直以来都是航天工作者梦寐以求的目标。

一般情况下,海上发射平台可以在海上进行大范围移动,而最为理想的发射地点是靠近赤道附近的低纬度区域。运载火箭在赤道附近发射,就能够最大限度地利用地球自转速度,节省火箭推进剂的消耗量,从而提高火箭的运载能力。

有资料显示,对于地球同步轨道卫星来说,从北纬5度左右的法国库鲁航天发射中心发射,要比在北纬28度左右的美国肯尼迪航天中心发射,节省15%的推进剂。

简而言之,原本需要重型火箭才能完成的发射任务,换到赤道附近发射,仅需要中型运载火箭就可顺利完成。而同型号运载火箭在赤道附近进行海上发射,可具有更高的运载能力,降低单位质量有效载荷的发射成本。

此外,随着信息技术的发展,人们对海上探测提出了更高要求,小倾角卫星可以实现对某一地区的高频次重访,有利于数据的获取。也就是说,如果火箭从赤道附近海上发射,就可以避免卫星轨道倾角变化所导致的能量消耗问题,从而有效提高卫星的在轨寿命。

通常,在陆地发射过程中,工作人员需要对火箭助推器、整流罩等分离体的实际落区进行人员疏散,确保不发生安全问题。此外,由于地理因素影响,陆地发射场的发射方位会受到很大限制。即便是在海边建设发射场,也会因为规避船舶航线或者渔场而受限。而对于设在大洋深处的海上发射平台来说,这些限制就可以统统免除,发射方位几乎不受限制,轨道设计也更为方便。

“海上发射还有利于简化测控方案。”担任此次海上发射任务的太原卫星发射中心相关技术人员介绍,“此前火箭从陆地发射场升空后,测控信号的发送和收取需要‘翻山越岭’,而在海上发射,无遮挡的海平面非常有利于快速、准确地进行测控信号的传输和使用。”

“快响利箭”担当大任

尽管海上发射有许多优势,但要实现起来并非易事。在发射过程中,运载火箭需要经受海洋运输环境、自然环境、海况等不利因素影响,这些都对运载火箭和海上发射平台提出了更高要求。

对火箭而言,海洋中补给能力有限,测试发射工作要求越简洁越好。发射时,针对海面的晃动和高温热流的引导等问题,运载火箭要能采用合适的控制与发射方式。

作为我国长征系列运载火箭中唯一的固体运载火箭,长征十一号运载火箭具备全箭整体储存、星箭快速对接、环境自主保障、高效快速发射等特点,能够全天候在数小时内完成发射,是长征系列火箭家族中最适合进行海上发射的一型火箭。由于发射准备时间短,长征十一号运载火箭还有一个“快响利箭”的美称。

△资料图

据了解,长征十一号运载火箭是我国第一型国家立项的固体运载火箭,也是目前规模最大的固体运载火箭。自2015年9月25日首飞至今,已经六战六捷,将25颗卫星成功送入轨道,创造了不凡的“战绩”。

2018年1月19日,“一箭六星”实现了我国固体运载火箭首次向外国卫星提供搭载服务;2018年4月26日,“一箭五星”创造了我国星座组网同一轨道面发射卫星数量最多的纪录;2018年12月22日,发射我国首颗低轨宽带通信技术试验卫星,创造了我国固体运载火箭履约周期最短的纪录。

对海上发射运载火箭而言,要求发射平台吨位大、稳定性好,能够适应火箭发射环境。中科院院士、航天科技集团科技委主任包为民介绍,承担火箭海上发射任务的发射平台是通过已有船舶改造而来,拥有专业的弹射装置,在海上采用冷发射形式发射火箭,即先通过高压燃气将运载火箭弹射到空中,然后在空中再进行发动机点火形成推力。


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