中國首次海上發射運載火箭,取得圓滿成功!
小火箭出品
本文作者:邢強博士
公元2019年6月5日12時06分,我國在黃海海域使用長征-11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火箭發射,填補了我國運載火箭海上發射空白,為我國快速進入太空提供了新的發射方式。
發射載荷:吉林一號高分03A衛星、捕風一號A/B衛星、中電網通一號A/B衛星、天啟三號衛星和瀟湘一號04星。
按小火箭分析,海上發射,有5大優勢:
基於海上發射平台的運載火箭發射相對於傳統的陸上發射有以下5個優勢:
第一:利用海上平台將運載火箭運到赤道附近發射能夠最大限度地利用地球自轉的力量增加火箭的運載能力。
要知道,地球在赤道上擁有最大的自轉線速度,高達465.1米/秒。
這是海上發射公司的一次發射活動的地面軌跡。可見,火箭是從赤道的位置發射的,一路向東,最大限度地利用了地球的自轉。利用這樣的自轉,可以讓體型較小的運載火箭完成同樣的運載任務。
(起飛重量甚至能減少28%。)
第二:在發射軌道傾角為0°的同步軌道衛星時,在赤道附近海域發射可以避免衛星向0°傾角的地球同步軌道轉移的軌道平面變化。火箭的運載能力和衛星的在軌壽命能夠得到顯著提升 。
僅從軌道傾角方面考慮,同樣的火箭,如果從赤道海域發射,可以比從北緯28.5°的卡納維拉爾角發射的載荷增加18%左右。
第三:海上發射能夠遠離人口稠密地區,有助於減少火箭發射對人的不利影響,降低火箭出現故障後的附加危害風險。這樣有助於降低投保費用。
第四:海上發射,尤其是在廣袤的公海上的發射,與民航飛機的航線和其他船舶航線的衝突較少,對於清除空域的要求較低,甚至可以通過海上機動來自主選擇與世無爭的發射位置。
第五:在海上發射,運載火箭的一級和二級落區可全部在公海上,不必為躲避居民區而限制火箭的發射方位角,因此可以實現任意軌道傾角的發射,這個優勢是陸地發射難以企及的。
一艘海上發射平台的可用發射方位角相當於美國卡納維拉爾角發射基地與范登堡空軍基地兩個發射場的總和。
上圖為美國東西海岸的主要運載火箭發射場與主要射向示意圖。射向扇面用燈光來表示。小火箭攝於某國家航空航天博物館。
另外,此次發射,也充分體現了我國天基測控系統的能力:
天基測控,顧名思義,就是把原本依賴於地面系統的測控搬到了太空,用天上的衛星來幫助地面站完成火箭的測控任務。
本次海上發射,是在我國傳統4大發射場(酒泉、西昌、太原和文昌)之外的黃海海域進行的,因此在發射場沒有傳統的強大的地面設備的支撐。
而中國天基測控系統,則發揮了重要作用,保障了此次發射的圓滿成功。
我國的天鏈測控,自海上發射立項以來,就全程參與了海上發射的論證和服務。本次發射,天鏈測控網路調動了太空中的測控衛星星座,同時在寧波設置了1套固定站,在南太設置了2套機動站,在鹽城設置了1套機動站。配合北京天鏈測控中心,我國的天基測控系統已經形成了一中心和四站相互協同配合的模式。
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