【前沿】更低成本,中国研发海上火箭发射技术

 

在近日举行的第二届中国航天高峰论坛上,中国航天科技集团公司一位负责人表示,长征火箭海上发射关键技术试验将很快进行,预计2018年就可以面向国际商业用户提供海上发射服务。这就意味着,蔚蓝的海洋很快将成为中国运载火箭新的起飞点。...





海上发射系统是世界运载火箭科技的前沿领域。由于其具有可移动的特点,能够将火箭发射场地部署至赤道附近的低纬度区域,进而大大降低发射成本。目前国际上商业发射服务最知名的公司就是凭借海上发射技术奠定了其行业地位,该公司成立于1995年,由美国波音公司、俄罗斯能源公司、乌克兰尤日诺耶公司和挪威克韦尔纳公司联合创立,其名称干脆就叫“海上发射”公司。

“海上发射”公司三大子系统:指挥船、发射平台和火箭


而如今,中国正大踏步跨进该领域。在近日举行的第二届中国航天高峰论坛上,中国航天科技集团公司一位负责人表示,长征火箭海上发射关键技术试验将很快进行,预计2018年就可以面向国际商业用户提供海上发射服务。这就意味着,蔚蓝的海洋很快将成为中国运载火箭新的起飞点。

低纬度海上发射优势明显

成本更低:低纬度海上发射成本更低的原因在于两个方面,一是由于赤道区域拥有地球最高自转线速度,卫星发射距离赤道越近,就越能更好利用地球自转的力量,增加火箭的运载能力,降低发射成本。二是在发射轨道小倾角的同步轨道卫星时,在赤道附近海域发射可以避免卫星轨道转移时的轨道平面变化,显著提高火箭运载能力,延长卫星在轨寿命。

安全性更高:海上发射能够远离人口稠密地区,有助于减少火箭发射对人的不利影响,降低火箭出现故障后的附加危害风险,也有助于降低投保费用。

空域要求更低:海上发射,尤其是在广袤的公海上发射,与民航飞机的航线和其他船舶航线的冲突较少,对于清除空域的要求较低,甚至可以通过海上机动来自主选择与世无争的发射位置。

发射方位角更广:火箭在公海上发射,免去了为躲避居民区而限制其发射方位角。一艘海上发射平台的可用发射方位角相当于美国卡纳维拉尔角发射基地与范登堡空军基地两个发射场的总和。

我国相关技术储备趋于完善

海上发射平台方面:近年来,中国海工领域获得了突飞猛进的发展,打造出了世界最大、钻井深度最深的海上“蓝鲸1号”钻井平台和世界先进水平的集装箱船“郑和号”等一大批明星装备。这为建设性能优异的海上发射平台奠定了坚实基础。
“蓝鲸1号”平台是目前全球作业水深、钻井深度最大的半潜式钻井平台,适用于全球深海作业。其高度相当于37层楼,日常有200多名人员在上面工作生活。

运载火箭方面:由于大洋上补给能力有限,运载火箭的测试发射工作越简捷越好,最好只用一到两艘船就完成全部任务。在发射时,还要面对海面的晃动和高温热流的引导等问题。中国现役火箭中,长征十一号作为固体燃料火箭综合各方面性能最为适宜,因此,中国海上发射的“首秀”很可能由其来担纲完成。
长征十一号(CZ-11)是新型四级全固体运载火箭,主要用于快速机动发射应急卫星。该火箭接到任务命令后,24小时内完成星箭技术准备和发射任务,其中在发射点的发射准备时间不大于1小时,具备“日发射”能力。

据中国运载火箭技术研究院宇航部国际合作处处长孟翔介绍,我国首次海上发射火箭的时间应该是在2018年年末。可以期待,长征火箭从赤道附近海域腾空而起的时刻已经为时不远,这不仅是中国航天按照十九大提出的“瞄准世界科技前沿”要求,即将实现新跨越,而且是世界运载火箭时隔多年后首次从海上进入太空,将进一步加速中国迈向航天强国的历史进程。

内容整理自:科普中国、360百科、“海上发射”公司官网,部分图片来自网络。


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