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长征十一号火箭使用固体燃料 海上发射优势突出

来源:环球时报2019-06-06 13:59

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  中国长征系列运载火箭的发射成功似乎已经“司空见惯”,不过5日的这次发射很不一样:火箭的升空地点不是大家熟悉的酒泉、西昌等陆地发射场,而是位于黄海海域的一艘船上——这是中国航天完成的首次海上发射。中国专家表示,海上航天发射具有灵活性强、任务适应性好、发射经济性优等特点,可为当前中国飞速发展的商用航天提供新的助力。俄罗斯航天政策研究所所长伊万·莫伊谢耶夫称赞这次海上发射是“世界级的成功”,证明中国在研究和利用太空领域能力的提升。

  为何要搞海上发射

  据介绍,海上发射模式,是火箭陆上发射场发射、特种大型飞机平台空中发射之外,又一种新颖且高效的发射方式。6月5日12时6分,我国在黄海海域用长征十一号海射运载火箭,将技术试验卫星捕风一号A、B星及5颗商业卫星顺利送入预定轨道,标志着中国航天又掌握了一项“新技能”。

  火箭为何要进行海上发射呢?专家介绍说,海上发射的优点首先是发射成本更低。在临近赤道的地方发射卫星,不仅能节省卫星调姿变轨的燃料,还能最大限度地利用地球自转的力量,为火箭省力,进一步提高火箭的运载能力,有效降低火箭发射和卫星运营成本。

  此外,海上发射还解决了火箭残骸的落区安全问题。此前长征火箭从内陆发射场发射前,为防止残骸掉落造成安全事故,需要提前将落区内的百姓疏散到安全地带,不但给当地百姓带来极大的不便,也增加了火箭发射的经济成本和工作难度。而海上发射时,可以确保火箭残骸远离人口稠密地区,掉落在广袤无人的公海海域。

  需要克服哪些难题

  在海上发射火箭,与陆地发射场发射有所不同。小火箭微信公众号创始人邢强5日告诉《环球时报》记者,火箭发射对稳定性有相当高的要求,因此海上发射时,通常需要海况较好,而且发射平台也要具备较强的抗风浪能力。

  例如由美国、俄罗斯、乌克兰和挪威公司共同出资组建的“海上发射公司”,用于发射运载火箭的“海洋奥德赛”号前身就是一座巨型石油钻井平台。据介绍,这次长征十一号海上发射是在一艘经过改装的大型半潜式驳船上进行的,它的甲板面积超过一个标准足球场。

  邢强介绍说,火箭海上发射前,需要从港口运输到发射海域并进行组装,会较长时间处于海洋环境之中,海上潮湿、盐雾的环境将直接影响火箭和卫星等载荷的元器件。为尽量减少这些影响,发射平台最好具备封闭船舱,为火箭创造一个防盐防湿的无尘环境。

  此外,由于发射平台的限制,海上发射时不可能像陆地发射场那样拥有完备的配套设施,因此火箭本身最好具备无依托发射能力。而这次发射的长征十一号火箭在此方面就有突出优势。它是长征系列火箭中唯一使用固体燃料作为推进剂的火箭。固体燃料就意味着燃料可以提前填充好,不用像液体火箭一样在发射前进行燃料加注,节省了大量的发射流程。长征十一号火箭具备快速响应、无依托发射能力,能够在极短的时间之内,在不预设发射场地的情况下,择机选择公路或是小场坪进行发射。在海上发射前,只要把火箭起竖起来,进行地面电缆的连接就可以了。

  海上发射前景如何

  尽管早在上世纪60年代,意大利就在印度洋上建立了世界上首个移动式海上发射平台——圣马科发射平台,并验证了海上发射可行性,但目前全球仅有海上发射公司具备商业海上发射能力,而且该公司由于债务问题,已经于2014年暂停海上发射业务。

  为何国外的海上发射之路如此坎坷呢?邢强解释说,海上发射公司可谓生不逢时。该公司于1995年成立,1999年开始提供发射服务,而这段时间正好处于冷战后全球航天发射的低潮期,糟糕的大环境使它长期接不到订单。而如今随着商业航天市场的蓬勃发展,特别是小卫星的发射需求猛增,海上发射的经济性优势就凸显出来。

  邢强认为,之所以其他航天强国此前并不重视海上发射,还在于它们对发射场的需求不同。例如欧洲航天发射中心主要依赖位于赤道附近的法属圭亚那,美国最南端的肯尼迪发射中心距离赤道也不远。虽然俄罗斯使用的拜科努尔和东方航天发射中心纬度较高,但从2009年开始,俄罗斯联盟号火箭也改用法属圭亚那的发射工位进行发射。相比之下,只有中国受地理位置的客观限制,现有的陆地发射场距离赤道较远,不利于进一步降低发射成本。而借助海上发射,中国航天有望打破这些限制,助力商业航天的发展。(魏云峰、马俊)

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