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中國航天值得期待!首次海上發射引發世界關注

眾所周知,大型火箭一般都是從陸地上發射。隨著科技的發展和用戶需求的提高,一種新的火箭發射方式——海上發射,應運而生。2019年6月5日,在我國無垠的黃海海域,乳白色的長征十一號運載火箭矗立在巨型海上發射平臺上,發動機轟鳴,尾焰閃爍。在海浪翻滾中,火箭騰空而起,直入云霄,正式拉開了中國運載火箭海上發射的序幕。不斷帶給世人驚喜的中國航天,將沿著海上“天路”再起航。

中國航天首次海上發射引發世界關注——

奏響中國航天“海之歌”

■解放軍報記者 鄒維榮 韓阜業

△圖片由作者提供

海上發射優勢明顯

近些年,中國航天飛速發展,“北斗”指路、“嫦娥”問月、“神舟”載人……一次又一次的火箭發射,讓人們在天光地火間感受到了驕傲和自豪。

這些“天兵天將”都是從陸地航天發射場啟航。在常人看來,陸地發射簡單易行、穩定可靠,理所應當一直沿用。殊不知,海上發射有著陸地發射無法比擬的優越性,一直以來都是航天工作者夢寐以求的目標。

一般情況下,海上發射平臺可以在海上進行大范圍移動,而最為理想的發射地點是靠近赤道附近的低緯度區域。運載火箭在赤道附近發射,就能夠最大限度地利用地球自轉速度,節省火箭推進劑的消耗量,從而提高火箭的運載能力。

有資料顯示,對于地球同步軌道衛星來說,從北緯5度左右的法國庫魯航天發射中心發射,要比在北緯28度左右的美國肯尼迪航天中心發射,節省15%的推進劑。

簡而言之,原本需要重型火箭才能完成的發射任務,換到赤道附近發射,僅需要中型運載火箭就可順利完成。而同型號運載火箭在赤道附近進行海上發射,可具有更高的運載能力,降低單位質量有效載荷的發射成本。

此外,隨著信息技術的發展,人們對海上探測提出了更高要求,小傾角衛星可以實現對某一地區的高頻次重訪,有利于數據的獲取。也就是說,如果火箭從赤道附近海上發射,就可以避免衛星軌道傾角變化所導致的能量消耗問題,從而有效提高衛星的在軌壽命。

通常,在陸地發射過程中,工作人員需要對火箭助推器、整流罩等分離體的實際落區進行人員疏散,確保不發生安全問題。此外,由于地理因素影響,陸地發射場的發射方位會受到很大限制。即便是在海邊建設發射場,也會因為規避船舶航線或者漁場而受限。而對于設在大洋深處的海上發射平臺來說,這些限制就可以統統免除,發射方位幾乎不受限制,軌道設計也更為方便。

“海上發射還有利于簡化測控方案。”擔任此次海上發射任務的太原衛星發射中心相關技術人員介紹,“此前火箭從陸地發射場升空后,測控信號的發送和收取需要‘翻山越嶺’,而在海上發射,無遮擋的海平面非常有利于快速、準確地進行測控信號的傳輸和使用。”

“快響利箭”擔當大任

盡管海上發射有許多優勢,但要實現起來并非易事。在發射過程中,運載火箭需要經受海洋運輸環境、自然環境、海況等不利因素影響,這些都對運載火箭和海上發射平臺提出了更高要求。

對火箭而言,海洋中補給能力有限,測試發射工作要求越簡潔越好。發射時,針對海面的晃動和高溫熱流的引導等問題,運載火箭要能采用合適的控制與發射方式。

作為我國長征系列運載火箭中唯一的固體運載火箭,長征十一號運載火箭具備全箭整體儲存、星箭快速對接、環境自主保障、高效快速發射等特點,能夠全天候在數小時內完成發射,是長征系列火箭家族中最適合進行海上發射的一型火箭。由于發射準備時間短,長征十一號運載火箭還有一個“快響利箭”的美稱。

△資料圖

據了解,長征十一號運載火箭是我國第一型國家立項的固體運載火箭,也是目前規模最大的固體運載火箭。自2015年9月25日首飛至今,已經六戰六捷,將25顆衛星成功送入軌道,創造了不凡的“戰績”。

2018年1月19日,“一箭六星”實現了我國固體運載火箭首次向外國衛星提供搭載服務;2018年4月26日,“一箭五星”創造了我國星座組網同一軌道面發射衛星數量最多的紀錄;2018年12月22日,發射我國首顆低軌寬帶通信技術試驗衛星,創造了我國固體運載火箭履約周期最短的紀錄。

對海上發射運載火箭而言,要求發射平臺噸位大、穩定性好,能夠適應火箭發射環境。中科院院士、航天科技集團科技委主任包為民介紹,承擔火箭海上發射任務的發射平臺是通過已有船舶改造而來,擁有專業的彈射裝置,在海上采用冷發射形式發射火箭,即先通過高壓燃氣將運載火箭彈射到空中,然后在空中再進行發動機點火形成推力。

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