吳敏杰
1999年10月10日,由俄羅斯、美國(guó)、挪威和烏克蘭四國(guó)合作成立的海上發(fā)射(Sea Launch)國(guó)際公司,在太平洋圣誕島附近、西經(jīng)154度的赤道水域,從“奧德賽”浮動(dòng)式發(fā)射平臺(tái)上,用“天頂”-3SL運(yùn)載火箭,將一顆重約3.5噸的Direct TV1-R電視通信衛(wèi)星成功地送入指定地球軌道。這是新的海上發(fā)射系統(tǒng)的首次商業(yè)發(fā)射,標(biāo)志著海上發(fā)射——這一航天商業(yè)發(fā)射的后起之秀已經(jīng)出現(xiàn),而且也預(yù)示著未來(lái)航天商業(yè)發(fā)射市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)將更加激烈。
可是事情并不象“海射”公司想象的那樣一帆風(fēng)順,2000年3月12日,就在他們的第二次商業(yè)發(fā)射中出了事故?;鸺l(fā)射后數(shù)分鐘,地面與火箭失去聯(lián)系,星箭一起墜落距發(fā)射地點(diǎn)4000多公里的太平洋中,所造成的損失達(dá)數(shù)億美元。
本文比較全面地介紹了海上發(fā)射計(jì)劃的來(lái)龍去脈、相關(guān)技術(shù)和裝備,以及它的發(fā)展前景。
設(shè)想提出
制造海上發(fā)射裝置的想法由來(lái)已久,早在1955年9月16日,前蘇聯(lián)的P-11ФМ彈道導(dǎo)彈就完成了從Б-67型潛艇上的發(fā)射,從而打破了彈道導(dǎo)彈從陸地發(fā)射的傳統(tǒng),首開(kāi)了海上火箭發(fā)射的先河。當(dāng)時(shí)提出這一設(shè)想的就是著名的蘇聯(lián)航天技術(shù)專(zhuān)家С·П·科羅廖夫。當(dāng)然,在50年代,人們很難想象,制造?;鸺b置的想法在90年代的航天計(jì)劃中會(huì)獲得新生,得到新的發(fā)展和應(yīng)用。
理論研究和實(shí)踐均已證明,要想提高運(yùn)載火箭的使用效能,同時(shí)又要降低發(fā)射成本,一個(gè)重要途徑就是從靠近赤道的地區(qū)發(fā)射。因此,航天專(zhuān)家很自然地產(chǎn)生了制造浮動(dòng)式海上火箭發(fā)射裝置的想法。因?yàn)?,在海洋上沒(méi)有人居住,要在赤道附近找到理想的發(fā)射場(chǎng)地,要比在陸上容易得多。
60年代中期和70年代末,前蘇聯(lián)的運(yùn)輸機(jī)械制造設(shè)計(jì)局、“南方”設(shè)計(jì)局、中央機(jī)器制造和金屬加工科學(xué)研究所,就曾對(duì)從浮動(dòng)平臺(tái)上發(fā)射火箭的可能性進(jìn)行過(guò)研究,但由于受種種因素的制約,他們的研究未能變成現(xiàn)實(shí)。不過(guò),科學(xué)家們并沒(méi)有因此而停止在該領(lǐng)域的探索,他們利用幾十年來(lái)在陸基航天發(fā)射領(lǐng)域積累的經(jīng)驗(yàn)和在船舶制造領(lǐng)域所取得的最新科技成果,于1991年提出了建造?;鸺l(fā)射系統(tǒng)的建議。蘇聯(lián)解體后,由于俄羅斯經(jīng)濟(jì)一直不景氣,因此專(zhuān)家們的建議遲遲沒(méi)有得到政府回應(yīng)。
等待并沒(méi)有讓俄羅斯的專(zhuān)家們看到經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇和建議被認(rèn)可的希望。萬(wàn)般無(wú)奈之下,科羅廖夫“能源”科學(xué)綜合體的專(zhuān)家們只好在1993年向美國(guó)波音公司“暗送秋波”,建議將海上發(fā)射作為雙方合作的一個(gè)方面。波音公司對(duì)此非常感興趣,于是一拍即合。
俄美合作開(kāi)發(fā)海上發(fā)射項(xiàng)目,是從1993年3月俄羅斯向美國(guó)提出合作意向開(kāi)始的。后來(lái),又有新成員——挪威和烏克蘭兩國(guó)加入。到1995年5月,俄、美、挪、烏四方正式簽署了成立海上發(fā)射聯(lián)合企業(yè)的協(xié)議,海上發(fā)射方案才算真正落實(shí),并正式開(kāi)始啟動(dòng)。
海上發(fā)射跨國(guó)股份公司的最大股東是美國(guó)的波音公司,占40%的股份;其次是俄羅斯科羅廖夫“能源”科學(xué)生產(chǎn)聯(lián)合體,占25%;歐洲最大的船舶制造公司挪威克瓦內(nèi)爾造船廠,占20%;烏克蘭的重要航空航天企業(yè)“南方”機(jī)械制造科學(xué)生產(chǎn)聯(lián)合體/М·К·揚(yáng)戈?duì)枴澳戏健痹O(shè)計(jì)局,占15%。
主要優(yōu)點(diǎn)
對(duì)于海上發(fā)射的可行性和市場(chǎng)前景,俄美專(zhuān)家和跨國(guó)股份公司都進(jìn)行了充分論證。他們認(rèn)為,與陸基發(fā)射相比,海上發(fā)射優(yōu)點(diǎn)很多,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和良好的市場(chǎng)前景。
首先是從有關(guān)各個(gè)方面目前預(yù)測(cè)的情況來(lái)看,未來(lái)世界航天器發(fā)射服務(wù)市場(chǎng)的需求量是很大的,而現(xiàn)有地面發(fā)射或因發(fā)射費(fèi)用高、或因服務(wù)質(zhì)量差、或因總發(fā)射次數(shù)方面的限制,而無(wú)法完全滿(mǎn)足用戶(hù)的需求。
其次,由于海洋的地理?xiàng)l件允許,海上發(fā)射完全可實(shí)現(xiàn)從赤道上發(fā)射運(yùn)載火箭,因此可最充分地利用地球的自轉(zhuǎn),提高火箭的運(yùn)載能力。它能把重達(dá)5噸的有效載荷送入近地軌道。目前該系統(tǒng)采用的整流罩直徑為4米,將來(lái)有可能采用5米直徑的整流罩。
第三,海上發(fā)射系統(tǒng)具有較強(qiáng)的自主性和機(jī)動(dòng)性,它能從中立海洋水域的任何地點(diǎn)進(jìn)行發(fā)射,不僅發(fā)射地點(diǎn)可根據(jù)衛(wèi)星軌道的要求選擇,對(duì)發(fā)射方位實(shí)際上也沒(méi)有什么限制,帶來(lái)了使用上更高的靈活性。除用于發(fā)射地球同步軌道衛(wèi)星外,也可利用其海上機(jī)動(dòng)能力,發(fā)射中高軌道、高軌道及地球逃逸軌道等其它軌道的衛(wèi)星。另外,該系統(tǒng)自成體系,不依賴(lài)由政府管理的發(fā)射和靶場(chǎng)設(shè)施,從而可避免因政治因素對(duì)航天發(fā)射活動(dòng)所造成的影響,具有較高的操作自主性。同時(shí),海上發(fā)射排除了劃出發(fā)射場(chǎng)附近安全區(qū)的必要性,因?yàn)榛鸺蘸?,各?jí)火箭和整流罩鱗板的脫落地點(diǎn)一般都在海洋上,不會(huì)影響陸地居民的生活和工作。加上海上發(fā)射通常遠(yuǎn)離人口稠密區(qū),萬(wàn)一發(fā)射失敗,也不會(huì)危及居民及地面設(shè)施的安全。
第四,與陸基發(fā)射場(chǎng)不同的是,浮動(dòng)式航天發(fā)射場(chǎng)設(shè)備完全可在良好的工廠條件下加工制造,而陸地發(fā)射場(chǎng)則必須在野外條件下進(jìn)行,不但地面基建工程大,需要投入大量的人力物力。同時(shí),海上發(fā)射系統(tǒng)不會(huì)占用大量的陸地地面,也不需要建造陸地航天發(fā)射場(chǎng)所衍生出來(lái)的道路、能源設(shè)施、醫(yī)院、學(xué)校等生活保障系統(tǒng)。這就可大大減少發(fā)射基地的建設(shè)投入、工作人員和降低使用成本。
第五,俄羅斯和烏克蘭的航天企業(yè)在研制、生產(chǎn)和使用現(xiàn)代運(yùn)載火箭及其發(fā)射裝置方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),而這些火箭及其發(fā)射裝置不僅成本低,而且使用可靠性高。
第六,如果海上發(fā)射點(diǎn)選在美國(guó)的長(zhǎng)灘附近水域,這里離美國(guó)休斯航天與國(guó)際通信公司和勞拉航天系統(tǒng)公司都很近。這是兩家重要的商業(yè)航天器制造商,可為航天器的生產(chǎn)、運(yùn)輸和發(fā)射創(chuàng)造便利條件。
最后一點(diǎn),對(duì)用戶(hù)和保險(xiǎn)公司來(lái)講,有著名的波音、克瓦內(nèi)爾等大公司直接參與,以及美國(guó)、俄羅斯、烏克蘭和挪威四國(guó)政府的鼎力支持,也是海上發(fā)射進(jìn)展順利和成功的保證。
技術(shù)難題
由于以前的航天發(fā)射多在陸地上進(jìn)行,因此相對(duì)而言,陸地發(fā)射經(jīng)驗(yàn)豐富、技術(shù)成熟,而海上發(fā)射基本上是一個(gè)新的領(lǐng)域,需要摸索。所以,在制訂和實(shí)施海上發(fā)射方案的過(guò)程中,專(zhuān)家們遇到了許多相關(guān)的技術(shù)難題,例如:
如何使陸基火箭發(fā)射裝置適應(yīng)在船舶上的安裝條件,并保障火箭充分發(fā)揮其功能,這要考慮到船舶平臺(tái)面積方面的限制、各系統(tǒng)的相互配置、與輪船各系統(tǒng)的協(xié)調(diào)和海上轉(zhuǎn)移條件等;
運(yùn)載火箭和在海洋氣候條件下的使用問(wèn)題;
發(fā)射時(shí)如何使發(fā)射平臺(tái)保持在指定狀態(tài)以及所要求的地理位置上,位移誤差不能超過(guò)50米;
運(yùn)載火箭在浮動(dòng)式平臺(tái)上的“瞄準(zhǔn)”問(wèn)題;
運(yùn)載火箭加注燃料和起重機(jī)在甲板上行走時(shí)如何使發(fā)射平臺(tái)保持水平狀態(tài);
如何避免運(yùn)載火箭在離開(kāi)發(fā)射裝置過(guò)程中對(duì)發(fā)射平臺(tái)造成沖擊,最大限度地減小火箭噴射流對(duì)發(fā)射平臺(tái)的影響(在浪高2.5米時(shí)也能保障發(fā)射);
如何從距發(fā)射平臺(tái)近5公里的總裝與指揮控制船上,通過(guò)無(wú)線電裝置來(lái)控制運(yùn)載火箭的發(fā)射準(zhǔn)備與發(fā)射;
不同國(guó)家研制的無(wú)線電系統(tǒng)的兼容問(wèn)題;
通過(guò)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器來(lái)傳送遙測(cè)信息以及用通信衛(wèi)星系統(tǒng)來(lái)控制DM級(jí)的飛行問(wèn)題;
單個(gè)試驗(yàn)和綜合性試驗(yàn)的組織與程序問(wèn)題;
在不違背四國(guó)標(biāo)準(zhǔn)與準(zhǔn)則的情況下,各種技術(shù)要求的相互匹配問(wèn)題等。這些技術(shù)問(wèn)題都需要進(jìn)行研究和解決。Direct TV1-R電視通信衛(wèi)星的成功發(fā)射,已經(jīng)說(shuō)明這些問(wèn)題均已經(jīng)或基本解決。
系統(tǒng)組成
海上發(fā)射系統(tǒng)主要由運(yùn)載火箭、浮動(dòng)裝置和岸基設(shè)施三大部分組成?;鸺到y(tǒng)指的是攜帶航天器的“天頂”-3SL運(yùn)載火箭,浮動(dòng)裝置包括“奧德賽”發(fā)射平臺(tái)、總裝與指揮控制船,而岸基設(shè)施分別位于俄羅斯“能源”航天火箭綜合體的普里莫爾斯克分廠和美國(guó)長(zhǎng)灘的母港。海上發(fā)射系統(tǒng)的基礎(chǔ)是發(fā)射平臺(tái)、總裝與指揮控制船和運(yùn)載火箭。
發(fā)射平臺(tái)
浮動(dòng)式發(fā)射平臺(tái)的名字“奧德賽”,源于古希臘詩(shī)人荷馬的詩(shī)作,意為“漂泊歷險(xiǎn)”。發(fā)射平臺(tái)的主建單位是俄羅斯的維堡造船廠。
維堡造船廠位于芬蘭灣的北部海岸,距芬蘭邊界50公里。該廠于1993年實(shí)行股份制,1997年與挪威的克瓦內(nèi)爾造船廠聯(lián)營(yíng)后,改稱(chēng)克瓦內(nèi)爾-維堡造船公司。海上發(fā)射方案提出后,公司領(lǐng)導(dǎo)向來(lái)廠參觀的航天工業(yè)部門(mén)的專(zhuān)家們,提出了利用維堡廠制造的半潛式浮動(dòng)鉆井平臺(tái)進(jìn)行海上發(fā)射的想法。在對(duì)這一建議進(jìn)行仔細(xì)研究后,海上發(fā)射聯(lián)營(yíng)公司看上了曾在克瓦內(nèi)爾-維堡廠完成修復(fù)工作的“奧德賽”半潛式海上鉆井平臺(tái),并決定將其改裝成用于發(fā)射商業(yè)衛(wèi)星的海上平臺(tái)。
原來(lái)的“奧德賽”鉆井平臺(tái)1982年造于日本,曾在北海用作海上石油鉆井平臺(tái),后因一場(chǎng)火災(zāi)而報(bào)廢,并被部分拆除。1991年至1992年,它在維堡造船廠進(jìn)行了維修和改進(jìn)。改進(jìn)后,它變成了一個(gè)基礎(chǔ)平臺(tái),再經(jīng)補(bǔ)充裝備就能用于多種目的。
“奧德賽”平臺(tái)在維堡造船廠的改裝工作于1998年6月結(jié)束。
改裝后的“奧德賽”發(fā)射平臺(tái)重31000噸,長(zhǎng)133米、寬67米,從船底到直升機(jī)平臺(tái)的高度58米、總高80米。發(fā)射平臺(tái)從母港向發(fā)射海域航行過(guò)程中排水量17400噸,吃水深7.5米。為減小重型運(yùn)載火箭在發(fā)射時(shí)的搖擺幅度,在抵達(dá)發(fā)射地點(diǎn)后,要向發(fā)射平臺(tái)的樁腿內(nèi)泵水,使其吃水深度達(dá)到21.5米。這時(shí),發(fā)射平臺(tái)的排水量增加到46000噸。這樣發(fā)射平臺(tái)在發(fā)射時(shí)的擺動(dòng)幅度減小,穩(wěn)定性大大提高?!皧W德賽”發(fā)射平臺(tái)為自行式,在海上航行時(shí),與普通的輪船一樣,其航速為12節(jié)。平臺(tái)上,共有工作人員68人。
1998年6月22日,“奧德賽”發(fā)射平臺(tái)離開(kāi)維堡造船廠,前往挪威加裝儲(chǔ)備物資,而后使向其常駐地——美國(guó)加利福尼亞州的長(zhǎng)灘港。它途經(jīng)蘇伊士運(yùn)河和新加坡等地,一路長(zhǎng)途跋涉,終于在1998年10月4日到達(dá)長(zhǎng)灘。而“海射指揮官”總裝與指揮控制船,在此之前就已到達(dá)這里。隨后,發(fā)射平臺(tái)與指揮控制船一道進(jìn)行了獨(dú)立試驗(yàn)和一體化試驗(yàn)。
總裝與指揮控制船
浮動(dòng)式總裝與指揮控制船稱(chēng)之為“海上發(fā)射指揮官”,主要擔(dān)負(fù)運(yùn)載火箭準(zhǔn)備與發(fā)射的指揮中心職能。船上安裝有相應(yīng)的系統(tǒng)與設(shè)備,以便在船上進(jìn)行“天頂”號(hào)的兩級(jí)運(yùn)載火箭和DM級(jí)第三級(jí)火箭的綜合試驗(yàn),進(jìn)行DM級(jí)高沸點(diǎn)燃料和氣體的加注以及運(yùn)載火箭的總裝等,因而統(tǒng)稱(chēng)為總裝與指揮控制船。
其主甲板下的大部分區(qū)域?yàn)殚_(kāi)放的空間,由墻體隔開(kāi),但相互間有大門(mén)連通?!疤祉敗眱杉?jí)火箭和DM級(jí)火箭就是在這些隔間中進(jìn)行射前處理的。船上設(shè)有火箭發(fā)射后的飛行控制指揮,以及遙測(cè)信息接收與處理設(shè)備。船上火箭系統(tǒng)和設(shè)備的安裝工作在圣彼得堡的卡諾內(nèi)爾的修船廠進(jìn)行。與“奧德賽”發(fā)射平臺(tái)一樣,指揮控制船上也設(shè)有直升機(jī)起落平臺(tái),而且還設(shè)有直升機(jī)庫(kù)和容量為15000升的油罐。
總裝與指揮控制船能搭載240人,其中包括機(jī)組人員、發(fā)射準(zhǔn)備與發(fā)射人員、“海射”公司及用戶(hù)的代表。1998年7月,總裝與指揮控制船從圣彼得堡起航駛抵長(zhǎng)灘母港。
據(jù)海上發(fā)射項(xiàng)目負(fù)責(zé)人介紹,之所以除在發(fā)射平臺(tái)外,還要另造一艘總裝與指揮控制船,主要是為了考慮發(fā)射安全問(wèn)題。有了總裝與指揮控制船,發(fā)射人員就可以在發(fā)射前撤離發(fā)射平臺(tái)。也正是因?yàn)橐脙伤掖埃昂I洹惫静艣Q定把火箭的總裝和指揮控制均放在該船上。要不然需要在母港另行建造一個(gè)火箭處理基地,如果這樣做,其成本會(huì)更高。
總裝與指揮控制船全長(zhǎng)203米,寬32米,排水量26400噸,航速19.6節(jié)。
運(yùn)載火箭
海上發(fā)射系統(tǒng)的運(yùn)載火箭名為“天頂”-3SL(ЗЕНИТ-3SL),其中SL為英文“海上發(fā)射”(Sea Launch)的縮略語(yǔ)。它是由烏克蘭“南方”設(shè)計(jì)局研制的“天頂”-2運(yùn)載火箭和俄羅斯“能源”科學(xué)生產(chǎn)聯(lián)合體研制的運(yùn)載火箭的加速段DM級(jí),共同組成的三級(jí)火箭。 “天頂”號(hào)運(yùn)載火箭是前蘇聯(lián)運(yùn)載火箭家族中一種較新的型號(hào)。1969年至1972年間,前蘇聯(lián)研制的H-1登月運(yùn)載火箭,曾四次試射均告失敗?!疤祉敗被鸺窃诖撕笱兄频牡谝环N全新的運(yùn)載火箭,由設(shè)在烏克蘭的“南方”機(jī)械制造科學(xué)生產(chǎn)聯(lián)合體/“南方”制造設(shè)計(jì)局研制。于1985年4月,首次進(jìn)行了亞軌道發(fā)射試驗(yàn)。同年10月22日,首次用于衛(wèi)星發(fā)射。
“天頂”火箭有“天頂”-2和加裝DM級(jí)的“天頂”-3兩種型號(hào)。前者為二級(jí)火箭,后者為三級(jí)火箭。蘇聯(lián)解體后,“天頂”-2和DM級(jí)火箭分別屬于烏克蘭和俄羅斯兩地。因此,“海射”公司使用的“天頂”-3SL運(yùn)載火箭實(shí)際上就是原來(lái)的“天頂”-3或海射型“天頂”-3。實(shí)踐已經(jīng)證明,“天頂”-2和“天頂”-3火箭均具有較高的可靠性。所以,至今為止它們?nèi)詾榘菘婆瑺柊l(fā)射場(chǎng)發(fā)射航天器時(shí)所使用。
“天頂”-3SL運(yùn)載火箭所用燃料的主要成份是液氧和煤油。第一級(jí)火箭采用РД-171型發(fā)動(dòng)機(jī),與“能源”號(hào)巨型運(yùn)載火箭四臺(tái)捆綁式助推器所用的發(fā)動(dòng)機(jī)相同。它用一個(gè)渦輪泵為4個(gè)帶萬(wàn)向噴管的燃燒室輸送燃料,其推力為7246千牛(海平面)。第二級(jí)火箭采用一臺(tái)РД-120型單噴管發(fā)動(dòng)機(jī),推力916千牛,而且在第二級(jí)火箭后部裝有一臺(tái)РД-8型游動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),推力80千牛,用于提供三軸控制,它由一個(gè)渦輪泵供應(yīng)4個(gè)萬(wàn)向噴管,與РД-120發(fā)動(dòng)機(jī)共用燃料。DM級(jí)采用可搖擺的11Д58M型發(fā)動(dòng)機(jī),它是“質(zhì)子”號(hào)運(yùn)載火箭第四級(jí)的改進(jìn)型,推力78千牛,可重新起動(dòng)4次,由兩臺(tái)姿態(tài)控制發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定,姿態(tài)控制發(fā)動(dòng)機(jī)采用四氧化二氮/單甲基肼作燃料,每臺(tái)有4個(gè)噴管,箭體四周各一個(gè)。
裝上DM級(jí)和有效負(fù)載后,運(yùn)載火箭的發(fā)射重量為470噸,總長(zhǎng)60米。第一級(jí)火箭長(zhǎng)32.9米,直徑3.9米;第二級(jí)火箭長(zhǎng)10.4米,直徑3.9米;第三級(jí)火箭——DM級(jí)長(zhǎng)4.9米,直徑3.7米。有效載荷整流罩長(zhǎng)11.39米,直徑4.15米。
通常情況下,“天頂”-2火箭和DM級(jí)將由商船從俄羅斯和烏克蘭運(yùn)到位于加州長(zhǎng)灘的母港,并存放在岸上的倉(cāng)庫(kù)里。
發(fā)射過(guò)程
海上發(fā)射系統(tǒng)的海上赤道發(fā)射場(chǎng)位于太平洋圣誕島附近,西徑154度的赤道海域。這里一年四季天氣溫和,風(fēng)平浪靜,很適于進(jìn)行海上發(fā)射。
在啟程前往這里前,要在長(zhǎng)灘母港進(jìn)行大量的準(zhǔn)備工作。首先要將三級(jí)火箭從倉(cāng)庫(kù)中取出,并通過(guò)大型滾裝板從船尾裝到總裝與指揮控制船上,以便進(jìn)行射前處理?!疤祉敗埃?火箭放在船體后部甲板下的一個(gè)大廳里。在這里,除要對(duì)第一、二級(jí)火箭進(jìn)行處理外,隨后還將用于全箭總裝以及星箭對(duì)接。它能保障并排存放3枚完成總裝的火箭,而且每枚火箭周?chē)加凶銐虻墓ぷ骺臻g。DM級(jí)在船體部甲板下一個(gè)較小的艙內(nèi)進(jìn)行垂直處理,處理工作的最后一個(gè)步驟是把該級(jí)火箭從垂直位置轉(zhuǎn)到水平位置。整個(gè)處理程序耗時(shí)較長(zhǎng),需要23天時(shí)間。
衛(wèi)星的處理工作與火箭處理同時(shí)進(jìn)行,但衛(wèi)星的處理地點(diǎn)是在母港岸上由波音公司建造的有效載荷處理設(shè)施內(nèi)。其任務(wù)包括測(cè)試、與適配器對(duì)接、轉(zhuǎn)至水平位置和封裝到整流罩內(nèi)等。完成處理后,衛(wèi)星將被運(yùn)到總裝與指揮控制船上,并與火箭對(duì)接到一起。星箭對(duì)接工作需要兩天半時(shí)間。
完成總裝與星箭對(duì)接后,運(yùn)載火箭將從總裝與指揮控制船轉(zhuǎn)移到發(fā)射平臺(tái)上。為保證總裝與指揮控制船和發(fā)射平臺(tái)精確地對(duì)準(zhǔn)在一條線上,轉(zhuǎn)移工作一般要在風(fēng)浪較小的時(shí)候進(jìn)行。一般情況下,指揮控制船和發(fā)射平臺(tái)分別??吭诖a頭的兩側(cè)。為轉(zhuǎn)移火箭,指揮船要被拖到另一側(cè),使船尾面向發(fā)射平臺(tái)的前端。為使兩個(gè)船體保持精確對(duì)準(zhǔn),平臺(tái)的后部被拴在岸邊的兩個(gè)柱子上,指揮控制船則在退向轉(zhuǎn)移操作位置時(shí)下錨兩次。兩個(gè)船體要綁到一起并固定在碼頭上。
準(zhǔn)備就緒后,火箭重新被推到延伸出去的水平位置滾裝板上,發(fā)射平臺(tái)火箭庫(kù)底部的一道門(mén)打開(kāi),隨后從發(fā)射平臺(tái)上方放下來(lái)的兩個(gè)吊鉤鉤住一、二級(jí)火箭的吊掛點(diǎn),火箭被吊離滑臺(tái),并倒退著進(jìn)入火箭庫(kù),最后放到運(yùn)輸和起豎裝置上?!昂I洹惫緸槿坝行лd荷向發(fā)射平臺(tái)的轉(zhuǎn)移工作安排的時(shí)間為2天,但實(shí)際吊運(yùn)過(guò)程可能只需幾個(gè)小時(shí)就能完成。
完成火箭轉(zhuǎn)移后,發(fā)射平臺(tái)與指揮控制船便可啟程前往海上發(fā)射場(chǎng)。抵達(dá)后首先要用12~15小時(shí)的時(shí)間向發(fā)射平臺(tái)的樁腿里泵水,使樁腿延伸下潛到發(fā)射壓載深度,以提高發(fā)射平臺(tái)的穩(wěn)定性。第二天,兩個(gè)船體之間將搭起一座便橋,供人員來(lái)往。發(fā)射前24小時(shí),火箭將在計(jì)算機(jī)控制下從庫(kù)中推出,并運(yùn)送到平臺(tái)后部的發(fā)射臺(tái)處。
起飛前約5小時(shí),火箭自動(dòng)控制程序開(kāi)始啟動(dòng)。再過(guò)1小時(shí),開(kāi)始自動(dòng)加注燃料。加注前,發(fā)射平臺(tái)上的大部分工作人員將分批沿便橋轉(zhuǎn)移到總裝與指揮控制船上。而后總裝與指揮控制船撤到距發(fā)射平臺(tái)5公里左右處。射前約3小時(shí),發(fā)射平臺(tái)上的全部人員(最后一般只剩下10~12人)將乘直升機(jī)轉(zhuǎn)移到總裝與指揮控制船上。這之后發(fā)射平臺(tái)轉(zhuǎn)由總裝與指揮控制船上的控制中心遙控,點(diǎn)火前17分鐘,起豎裝置將從火箭上撤下,并移至火箭庫(kù),庫(kù)房大門(mén)和棚頂隨之關(guān)閉。
火箭起飛后,第一級(jí)火箭工作144秒,而后脫離并墜落在下靶場(chǎng)800公里外的海域。第二級(jí)火箭402秒后脫離并墜落在距發(fā)射場(chǎng)約4600公里的海面上。第二級(jí)火箭點(diǎn)火1分鐘時(shí),有效載荷整流罩魚(yú)鱗板脫落,將墜落在距發(fā)射場(chǎng)將近1000米的地方。DM級(jí)將在起飛后第523秒首次點(diǎn)火工作,把衛(wèi)星送入靜止軌道。起飛后第2850秒時(shí),DM級(jí)將再次點(diǎn)火,把衛(wèi)星送入近地轉(zhuǎn)移軌道。星箭分離將在第3721秒時(shí)完成,分離約1小時(shí)后,DM級(jí)要進(jìn)行一次機(jī)動(dòng),目的是防止與衛(wèi)星相撞。
前景展望
據(jù)公司的有關(guān)人士認(rèn)為,無(wú)論是技術(shù)的創(chuàng)新性,還是投資方法的獨(dú)特性,海上發(fā)射方案都是史無(wú)前例的,其首次試驗(yàn)發(fā)射和首次商業(yè)發(fā)射的成功也證明了,該方案在世界航天商業(yè)發(fā)射市場(chǎng)上其發(fā)展前景是令人樂(lè)觀的。
公司還透露,現(xiàn)有訂單可保障海上發(fā)射系統(tǒng)在2~3年內(nèi)的滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。到目前為止,“海射”公司已從美國(guó)休斯空間與通信公司、勞拉空間系統(tǒng)公司和ICO全球通信公司拿到了18次發(fā)射任務(wù)的合同。雖然ICO公司后來(lái)取消了其中的兩次發(fā)射,其完全確定的訂單至少有16份。如果按目前每年發(fā)射6次的計(jì)劃安排,基本可保證3年內(nèi),“海射”公司有事做。
根據(jù)現(xiàn)有計(jì)劃,發(fā)射平臺(tái)從母港到發(fā)射場(chǎng)往返一次大約需要21天,按每次發(fā)射后發(fā)射平臺(tái)都返回母港計(jì)算,海上發(fā)射系統(tǒng)每發(fā)射一次至少需要55天時(shí)間,這樣每年大約可發(fā)射6次左右。但是這不是最高效率的安排,如果再精打細(xì)算進(jìn)行規(guī)劃,年發(fā)射次數(shù)可增至8次。不過(guò),要達(dá)到每年10~12次的發(fā)射次數(shù),發(fā)射平臺(tái)則需停在發(fā)射區(qū)域內(nèi),或讓指揮船在每次駛往赤道發(fā)射場(chǎng)時(shí)裝載2~3枚火箭。
“海射”公司的設(shè)想和愿望是良好的,但實(shí)際中未必一帆風(fēng)順。從1999年3月28日成功地進(jìn)行了首次海上發(fā)射后就開(kāi)始商業(yè)發(fā)射,去年10月10日的第一次商業(yè)發(fā)射是成功的,今年3月12日這次就失敗了?;鸺l(fā)射數(shù)分鐘后,地面與火箭聯(lián)系中斷,隨后星箭一起墜入大海。這次發(fā)射的航天器是英國(guó)ICO全球通信公司的通信衛(wèi)星,由美國(guó)休斯公司制造。據(jù)介紹,失事星箭可能墜落在距發(fā)射地點(diǎn)4000多公里的太平洋里,總損失數(shù)億美元。所幸的是沒(méi)有造成人員傷亡,發(fā)射平臺(tái)和指揮控制船也無(wú)損壞。此次事故對(duì)今后的有多大影響尚不得而知?!?/p>