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9月15日,长征十一号运载火箭在黄海海域,“一箭九星”发射成功(王伟童 摄)
今天上午,我国长征十一号运载火箭在黄海海域,采用“一箭九星”的方式,成功地将吉林长光卫星有限公司研制的吉林一号高分03组卫星送入535公里的太阳同步轨道,揭开中国火箭海上商业化应用发射的序幕。
陆地那么大,为什么还要去海上?记者从长征十一号运载火箭的抓总研制单位中国航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院获悉,与陆地火箭相比,海射火箭以其特有的技术优势和发射适应性,受到国内外广泛关注,特别是高效率、低成本的特点,使其在商业发射领域占有一席之地。

长征十一号在海上发射平台整装待发(史啸 摄)
陆地那么大,为什么还要去海上?
记者了解到,长征十一号不仅是目前我国最大的固体运载火箭,也是我国第一型在海上发射的运载火箭。2019年6月5日,长征十一号运载火箭海上发射成功,使我国成为世界上第一个独立掌握海上发射技术的国家。
“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。”长征十一号运载火箭副总指挥金鑫介绍,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。
一是可以提升运载能力。金鑫表示,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。由于海上发射平台不受陆地限制,可以在海上大范围移动,可以让火箭找到它的“理想的发射地”。
二是可以执行特殊轨道任务。金鑫介绍,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,目前数量越来越多。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,也可以有效的提高卫星在轨寿命。
三是安全性相对更高。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。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,对火箭而言发射轨道设计更加方便,同时落区安全性也可以大幅提升。

长征十一号火箭的研制过程(史啸 摄)
海射火箭的关键要素有哪些?
既然海射火箭有这么多优势,那么如何才能拥有一型海射火箭呢?
首先,要有一枚火箭和一个海上发射平台。
那么对火箭的种类是否有要求呢?火箭院长征十一号运载火箭总指挥李同玉告诉记者,固体和液体火箭都是可行的选择,只是研制难度不同而已。
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。
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。

长征十一号在海上发射平台整装待发(史啸 摄)
其次,为适应海上发射不同于陆地的环境条件,火箭还需攻克一系列的“额外挑战”。
在适应性改造中,首要考虑的就是环境。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。
另外,海上发射相比陆地发射,好比“在移动中打靶”。载火箭是在陆地发射场地面垂直发射,瞄准点及大地方位均可以提前测得。对于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。
最后,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。
陆地、海洋、天空……不同的发射方式,孕育了不同的运载火箭,而不同的运载火箭,也提供了多样性的进出空间解决方案。解决好关键技术问题,提供更具适用性的发射服务,海射火箭的未来,值得期待!



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