中國航天完成首次海上發射!這一次,海天相接
發布日期:2019-06-05 瀏覽次數: 字體【

今天(6月5日)12時06分,我國在黃海海域使用長征十一號運載火箭(CZ-11 WEY號)成功完成“一箭七星”海上發射技術試驗,這是我國首次在海上進行航天發射,填補了我國運載火箭海上發射的空白,為我國快速進入太空提供了新的發射方式。

圖1:長征十一號海上發射出發前 


為什么要去海上?

完美解決落區問題!

由于火箭在飛行過程中會多次進行艙段的分離,上世紀六七十年代建立的內陸火箭發射場周邊的火箭殘骸落區不再是絕對的無人區。因此在設計火箭的飛行軌跡時,寧可犧牲運載能力也要盡量避開村鎮。同時,在每次發射任務之前,還要將落區內百姓疏散到安全地帶,保障人員安全。這給當地百姓帶來極大的不便,也增加了火箭發射的經濟成本和工作難度。采取海上發射,靈活選擇發射點,航落區(航區和殘骸落區)大多為公海,有效解決航落區安全性問題。

圖2:長征十一號準備海上發射


赤道發射不是夢!

在臨近赤道的地方發射衛星,不僅能節省衛星調姿變軌的燃料,還會最大限度地利用地球自轉的力量,為火箭省力,進一步提高火箭的運載能力,有效降低火箭發射和衛星運營成本。

長征十一號海上發射可有效填補0至19度傾角衛星發射能力空白。衛星的發射傾角是指衛星發射方向與赤道的夾角,所以衛星能達到的最小軌道傾角其實就是所在發射場的緯度。我國目前緯度最低的發射場是位于北緯19度左右的文昌航天發射場,而一旦衛星的設計發射傾角小于19度,甚至到零度,將在發射入軌過程中損耗大量能量,進而降低衛星壽命。

而海上發射,就能夠自由選擇火箭發射的緯度,讓在零緯度的赤道發射不再是夢! 

圖3:我國四大衛星發射中心


海上咋發射?

陸地發射需要發射場,而海上沒有固定的發射場和塔架,究竟是如何實現平穩發射的呢?

圖4:海上發射平臺

答案就是這艘大型半潛式駁船啦!它的甲板面積十分巨大,長110米,寬近80米,面積超過一個標準的足球場。由它改裝成的發射平臺,可以同時容納下火箭、各種保障車輛以及各種設備。

圖5:轉運火箭

圖6:海上發射塔架

跟陸地上一樣,雖然是臨時搭乘了一回船,發射塔架還是必不可少的。這個高15.5米的家伙就是海上發射的特別定制!在發射之前,長征十一號將在塔架的牽引下完成起豎,同時塔架還將保證整個火箭箭體的穩定。


為什么是“長十一”?

火箭那么多,為什么這次開創性的海上發射交給了“個子小小”的“長十一”了呢?

圖7:長征十一號運載火箭

這要從“長十一”的特性說起。長征十一號火箭,是我國長征系列火箭中唯一使用固體燃料作為推進劑的火箭。

固體燃料就意味著燃料可以提前填充好,并且長期貯存。不用像液體火箭一樣在發射前進行燃料加注,節省了大量的發射流程。海上發射前,只要把火箭起豎起來,進行地面電纜的連接就可以了。   

此外,長征十一號全長近21米,箭體直徑2米,長度幾乎只有其他火箭的一半。當然了,個子小也有個子小的優勢,它就可以更加靈活快捷地進行運輸和發射。

圖8:長征十一號運載火箭

截至目前,長征十一號固體運載火箭成功完成7次發射,其中6次陸上發射、1次海上發射,體現了長征十一號運載火箭的高性能與高可靠性。

 

誰是長征火箭海上首秀的第一批“乘客”?

長十一海上首秀,搭載了7個有效載荷,這7名乘客都是誰呢?

圖9:中電網通一號A/B衛星動畫

它們是:捕風一號A/B衛星、中電網通一號A/B衛星、吉林一號高分03A衛星、天啟三號衛星和瀟湘一號04星。

捕風一號A/B衛星主要用于臺風等極端天氣監測,可準確測量海面風場,實現精準預報臺風。目前已有的氣象監測手段多為探測高層風,其它微波探測方式也難以在任意氣象條件下獲取海面風場。捕風一號衛星有望能夠全天時獲取對于臺風預報極其重要的底層風場數據,從而精準預報臺風等極端天氣。

中電網通一號A星、B星是我國“天地一體化信息網絡”的首發試驗星,將完成通信組網、星間測量、導航增強、對地遙感等多功能綜合測試,未來還將再發射上百顆衛星,與地面站協同工作,建立起全球覆蓋、按需服務的天地一體化信息網絡系統。

其他3顆小衛星,將在高分辨率對地觀測、衛星數據采集等領域展開應用。 

 

誰還試過海上發射?

國際上上一次進行海上發射,還是在2014年。由俄羅斯、美國、烏克蘭、挪威等國共同出資成立的海上發射公司,1995年成立,期間經過多次重組,自首飛開始至2014年,共執行36次發射任務,其中32次成功,1次部分成功,3次失敗,成功率為88.89%。

因此,盡管此前已有先例,但是近五年的時間里,海上發射一直無人問津。“長十一”這一次的海上首秀,實現了“航天+海工”的技術融合,突破海上發射穩定性、無線通信可靠性等關鍵技術,全面驗證海上發射技術流程,為我國后續大規模的海上發射奠定了基礎。

信息來源:央視新聞
(責任編輯:周雁
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