中國(guó)海上航天發(fā)射常態(tài)化

本報(bào)特約記者 晨陽 本報(bào)記者 馬俊

9月15日上午9時(shí)23分，中國(guó)長(zhǎng)征十一號(hào)運(yùn)載火箭從位于黃海海域的“德渤3號(hào)”動(dòng)力船上騰空而起，順利將9顆“吉林一號(hào)”高分03-1組衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。這是長(zhǎng)征十一火箭的首次海上商業(yè)化應(yīng)用性發(fā)射，它不但進(jìn)一步驗(yàn)證了海上發(fā)射的可靠性，也標(biāo)志著中國(guó)海上發(fā)射常態(tài)化時(shí)代的到來。

再創(chuàng)多個(gè)“首次”

據(jù)航天科技集團(tuán)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院長(zhǎng)征十一號(hào)運(yùn)載火箭副總指揮金鑫介紹，此次任務(wù)是長(zhǎng)征十一號(hào)火箭連續(xù)10次高精度入軌，也是長(zhǎng)征十一號(hào)火箭執(zhí)行的第二次海上發(fā)射任務(wù)和首次海上商業(yè)化應(yīng)用發(fā)射?！按舜伟l(fā)射任務(wù)是一次真正意義上的海上商業(yè)化應(yīng)用發(fā)射，不僅一次性將9顆吉林一號(hào)衛(wèi)星送入太陽同步軌道，而且進(jìn)一步優(yōu)化海上發(fā)射技術(shù)流程，提升了海上發(fā)射技術(shù)的安全性和可靠性，為未來實(shí)現(xiàn)海上發(fā)射常態(tài)化、高頻次奠定了基礎(chǔ)?！?/p>

在談及此次發(fā)射任務(wù)與第一次海上發(fā)射有何不同時(shí)，長(zhǎng)征十一號(hào)火箭總設(shè)計(jì)師彭昆雅說，執(zhí)行此次任務(wù)的火箭是直接在東方航天港完成火箭總裝測(cè)試和星箭對(duì)接后，由“德渤3號(hào)”從海陽港運(yùn)輸至黃海預(yù)定海域?qū)嵤┌l(fā)射，徹底打破以往火箭生產(chǎn)與發(fā)射場(chǎng)分離的格局，減少了分解和總裝次數(shù)及長(zhǎng)距離鐵路運(yùn)輸環(huán)節(jié)，首次實(shí)現(xiàn)火箭總裝測(cè)試發(fā)射一體化，大幅縮短發(fā)射鏈條，提高發(fā)射效率和效益。

此外，與第一次海上發(fā)射使用的“泰瑞”號(hào)駁船相比，這次以“德渤3號(hào)”動(dòng)力船作為發(fā)射平臺(tái)，自主航行至該區(qū)域。據(jù)介紹，國(guó)內(nèi)與“德渤3號(hào)”類似的船只有多艘，可根據(jù)發(fā)射計(jì)劃靈活選用，不會(huì)受某艘具體船只檔期的限制，而且它自身有動(dòng)力，行駛速度更快，可快速運(yùn)抵發(fā)射海域?qū)嵤┌l(fā)射，發(fā)射效率更高。

彭昆雅還介紹說，這也是長(zhǎng)征十一號(hào)首次在海上實(shí)施太陽同步軌道的海上發(fā)射?！疤柾杰壍赖陌l(fā)射射向固定，海上發(fā)射選擇的發(fā)射海域和發(fā)射點(diǎn)一旦得到驗(yàn)證，后續(xù)可以固化下來。由于太陽同步軌道的發(fā)射任務(wù)比較頻繁，且陸地發(fā)射殘骸落區(qū)選擇越來越困難，海上發(fā)射的成功實(shí)施將突顯軌道適應(yīng)性更強(qiáng)這一優(yōu)勢(shì)?！?/p>

在此期間還發(fā)生了一個(gè)小插曲。臺(tái)灣《聯(lián)合報(bào)》15日稱，微博14日流傳的長(zhǎng)征十一號(hào)火箭海上發(fā)射示意圖顯示，火箭從黃海發(fā)射后，自北向南穿越臺(tái)灣本島上空，向南海上空飛去。由于發(fā)布這張軌跡圖的微博賬號(hào)還特地標(biāo)注火箭‘從中國(guó)臺(tái)灣島上空飛過，竟被島內(nèi)綠媒小題大做地稱為“極具挑釁的舉動(dòng)”。

海上發(fā)射有三大優(yōu)勢(shì)

中國(guó)已經(jīng)建有四大陸地航天發(fā)射場(chǎng)，為何還要大力發(fā)展海上航天發(fā)射呢？據(jù)專家介紹，海上發(fā)射首先為提高火箭運(yùn)載能力提供了可行條件。航天發(fā)射的理想地點(diǎn)是靠近赤道附近的低緯度區(qū)域，這樣能最大限度地利用地球自轉(zhuǎn)速度，節(jié)省推進(jìn)劑消耗量，從而提高火箭的運(yùn)載能力。同等起飛規(guī)模的運(yùn)載火箭在赤道附近發(fā)射可以具有更高的運(yùn)載能力，運(yùn)載效率提升的同時(shí)也可以降低單位質(zhì)量有效載荷發(fā)射成本。受地理位置限制，海南文昌發(fā)射場(chǎng)已經(jīng)是中國(guó)緯度最低的陸地航天發(fā)射場(chǎng)，而海上發(fā)射則不受此限制，可以由發(fā)射平臺(tái)將火箭送到赤道附近發(fā)射。

其次，海上發(fā)射有利于運(yùn)載火箭執(zhí)行特殊軌道發(fā)射任務(wù)。如今小傾角衛(wèi)星可以實(shí)現(xiàn)對(duì)某一地區(qū)的高頻次重訪，有利于數(shù)據(jù)獲取，因此需求量越來越多。如果火箭從赤道附近發(fā)射，可以避免衛(wèi)星軌道傾角變化消耗能量，既能提高火箭執(zhí)行該類任務(wù)的運(yùn)載能力，也可以有效地提高衛(wèi)星在軌壽命。

第三，海上發(fā)射將大幅提高火箭發(fā)射安全性。對(duì)內(nèi)陸發(fā)射而言，落區(qū)安全是發(fā)射任務(wù)設(shè)計(jì)中必須考慮的重要因素。每次發(fā)射時(shí)，需要對(duì)火箭助推器、一級(jí)和整流罩等分離體的實(shí)際落區(qū)進(jìn)行人口疏散，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。對(duì)海上發(fā)射而言，由于遠(yuǎn)離人口稠密地區(qū)，火箭落區(qū)可選擇范圍很大，對(duì)火箭而言發(fā)射軌道設(shè)計(jì)更加方便，同時(shí)落區(qū)安全性也可以大幅提升。

海上發(fā)射難點(diǎn)何在

據(jù)介紹，國(guó)外海上航天發(fā)射已經(jīng)有50多年歷史，但總體而言，發(fā)射規(guī)模并不大。這是因?yàn)楹Ｉ习l(fā)射對(duì)火箭和發(fā)射平臺(tái)都有特殊要求。如果選用固體運(yùn)載火箭，具有操作使用方便等優(yōu)勢(shì)，但運(yùn)載能力相對(duì)受限；如果選用液體運(yùn)載火箭，發(fā)射適應(yīng)性更強(qiáng)，但是操作使用必然復(fù)雜。對(duì)發(fā)射平臺(tái)而言，則要求發(fā)射平臺(tái)噸位大、穩(wěn)定性好，能適應(yīng)火箭發(fā)射環(huán)境。

其次，在海上發(fā)射過程中，運(yùn)載火箭需要承受海洋運(yùn)輸環(huán)境、自然環(huán)境、海況影響，尤其是鹽霧、霉菌等具有海洋特點(diǎn)的自然環(huán)境會(huì)直接影響運(yùn)載火箭設(shè)備選型和試驗(yàn)條件制定。

第三，運(yùn)載火箭在陸地發(fā)射場(chǎng)地面垂直發(fā)射，瞄準(zhǔn)點(diǎn)及大地方位均可以提前測(cè)得。對(duì)于運(yùn)載火箭的海上發(fā)射，需要開展長(zhǎng)時(shí)間航向保持、動(dòng)態(tài)方位傳遞等動(dòng)基座瞄準(zhǔn)技術(shù)研究及試驗(yàn)驗(yàn)證。

最后，火箭搭載于海上發(fā)射平臺(tái)，為了保障平臺(tái)上火箭及人員安全，在組織發(fā)射過程中，要研究解決火箭運(yùn)輸、起豎、對(duì)接、加注當(dāng)中的自動(dòng)化問題，優(yōu)化測(cè)試發(fā)射程序，實(shí)現(xiàn)無人值守發(fā)射。

目前長(zhǎng)征十一火箭研制團(tuán)隊(duì)正在依托海上發(fā)射方式研制更大噸位的系列固體運(yùn)載火箭，覆蓋1噸至5噸的太陽同步軌道發(fā)射能力。屆時(shí)將形成陸海通用的固體運(yùn)載火箭系列，滿足不同衛(wèi)星用戶的發(fā)射需求，同時(shí)研制隊(duì)伍正在論證多功能海上發(fā)射平臺(tái)，可以保障遠(yuǎn)海海域發(fā)射，預(yù)計(jì)在2021年開赴低緯度地區(qū)實(shí)施低傾角海上發(fā)射?！?/p>