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中国海上发射的长征11 能以更低廉费用送卫星入轨道

归档日期:06-12       文本归类:发射场坪      文章编辑:爱尚语录

  北京时间2019年6月5日上午12点06分,我国在黄海某海域从海上发射平台,运用“长征11—WEY”运载火箭将七颗卫星同时发射升空,随后,卫星顺利进入预定的600公里高度圆轨道,我国首次海上火箭发射取得圆满成功,中国航天再度填补了一项技术空白,收获火箭发射新技能!

  担当此次海上发射任务的长征11火箭是中国长征系列运载火箭家族中唯一一款固体运载火箭,由中国航天科技集团公司抓总研制。火箭起飞推力120吨,可将500公斤有效载荷轻松送入500公里太阳同步轨道。长征11运载火箭最大的亮点就是具备快速响应,无依托发射能力,能够在极短的时间之内,在不预设发射场地的情况下,择机选择公路或是小场坪进行发射。天下武功无坚不破,唯快不破,长征11的这种“快打“能力使其一跃成为世界上发射准备周期最短的运载火箭之一。

  此次长征11运载火箭别出心裁采用的海上发射模式,是火箭陆上发射场发射、特种大型飞机平台空中发射之外,又一种新颖且高效的发射方式。据有关专家介绍,通常认为,运载火箭海上发射具有以下二个独特的优势:

  第一,运载火箭海上发射更加灵活经济。运用海上平台发射火箭,能够将运载火箭的发射场灵活地“搬运“到低纬度的赤道地区附近,最大限度地利用地球自转的速度(地球在赤道上拥有最大的自转线米/秒),将火箭自身的速度与地球自转的速度叠加在一起,从而节省火箭燃料的消耗量,进一步提高了火箭的运载能力。同样一枚火箭,如果放在赤道附近发射,就会比放在其他纬度地区发射拥有更强的运载能力,所以在赤道附近,长征“快递”能够运送的“货物”更多,折算下来,单个“货物”的“物流成本”就会降低。

  此外,运用海上发射灵活性特点,将火箭发射场搬到赤道附近海域,可以有效提升小倾角轨道卫星的使用寿命。例如发射轨道倾角为0°,轨道就在赤道平面上的地球静止轨道卫星时,海上发射能够减少因为卫星轨道倾角变化所消耗的燃料,从而显著提升卫星的使用寿命。

  第二,运载火箭海上发射更加安全可靠。海上发射拥有一个陆上发射无可比拟的优势,就是可以远离人口稠密地区,减少火箭发射可能带来的次生危害。火箭在内陆发射场发射,不可避免的会面临火箭助推器、火箭一级,火箭整流罩等部件和碎片掉落的问题。在内陆航天发射场进行火箭发射,通常会事先规划好火箭各分离部段的落区,然后组织落区内的群众及时疏散,确保火箭发射不会对人类造成危害。但海上发射就可以有效降低这种风险的存在,海上发射能够选择广袤无人的海域进行发射,减少因为火箭发射给人们日常生活带来的影响。随着我国商业航天的蓬勃发展,航天发射活动日益频繁,据统计,未来十年国内商业小卫星发射需求约为1700颗,国外商业小卫星发射需求约为6200颗,海上发射不仅能开辟出新的不受限的发射场,有效缓解陆上发射场日益紧张的发射需求,其“副作用”小的优势还变相降低了火箭发射的经济成本和工作难度,解决了火箭航落区的安全性问题。

  由于海上发射具有诸多独特优势,所以国外的航天强国,大国很早就开始了运载火箭海上发射技术的相关研究与应用。早在上世纪60年代。意大利就在印度洋上建立了世界上首个移动式海上发射平台——圣马科发射平台,该平台1966年投入使用,曾用于美国“侦察兵“运载火箭的发射。圣马科发射平台的成功应用证明了火箭海上发射的可行性,也向世人展示了海上火箭发射灵活,经济,适用性广等优势。

  而在上世纪九十年代,世界上迄今为止唯一一个能够提供成熟海上发射服务的公司才组建运营。1995年,美国波音公司、挪威克瓦纳海上钻井平台和船舶制造公司、乌克兰南方设计局和俄罗斯航天业的巨头能源火箭公司共同出资组建了海上发射公司。海上发射公司1999年3月成功发射了首枚运载火箭,随后执行过几次商业发射任务,但是成功率并不高,后来由于接连的发射失利以及债务问题于2009年6月宣布破产。虽然海上发射公司于2010年得以重组,但海上发射公司还是遭遇了重大的发射失败,最终一蹶不振,于2014年暂停海上发射业务,并在2016年进行项目销售谈判。

  据相关专业研究机构数据统计,海上发射公司自1999年首飞开始至2014年暂停海上发射业务,共执行了36次发射任务,其中32次成功,1次部分成功,3次失败,成功率为88.89%。

  通过国外海上发射发展的艰难历程不难看出,尽管海外发射有其独特的技术优势,但也因其特殊的发射环境而具有相应的难度。例如,海上发射面临风浪大等复杂海况,这势必对海上发射平台的稳定性要求更高,也要求运载火箭能够应对海面晃动等特殊情况。而且由于火箭长时间处于海洋环境之中,海上潮湿、盐雾的环境也会对运载火箭的元器件带来影响,这就要求运载火箭必须具有更强的环境适应性。 此外,不同于陆上火箭发射场所拥有完善的配套设施,海上发射场身处大洋之中,各种补给能力有限,这就要求运载火箭从测试到发射整个流程更加简洁高效,具备真正的无依托发射能力。

  此次“长征11—WEY”火箭虽然没有选择赤道地区进行发射,但任务的圆满成功证明了长征11火箭完全具备在赤道地区进行海上发射的能力,也展示了长征11运载火箭,这款长征运载火箭家族中唯一的全固体运载火箭在商业航天发射市场中巨大的潜力,更好的环境适应性,更高效的发射模式,意味着长征11火箭能够提供更低廉的发射费用和更可靠的发射服务。

  作为中国商业航天市场中的一枚“旗舰型”运载火箭,此次长征11运载火箭的海上发射还引入了更多的商业元素打造出了新颖的商业模式。经过中国航天基金会的“牵线搭桥“和包装策划,长征11运载火箭开中国航天之先河,与中国自主高端汽车品牌WEY展开合作,以冠名的形式助力中国首次海上发射任务,长城WEY还将与中国航天围绕清洁能源、自主驾驶、移动物联网等新兴技术共同建立创新研究院。两大民族高科技企业之间的”强强联合“,既表明中国航天开始以更加开放的心态运用航天技术与资源服务民生产业的建设,也表明有更多的资金、人才等要素愿意投入中国商业航天市场,创造商业航天更大的市场机遇和经济价值。

  相信未来,会有更多企业愿意加入中国航天事业合作伙伴的队伍,学习中国航天的发展哲学,意识到扎实地推进自主创新能够给企业带来更顽强的生命力和更广阔的发展空间,以共享普惠的理念,助力航天,造福人民,让更多的航天高科技走入寻常百姓家,以丰富的生活体验去感受航天高科技的魅力。

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