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 怒江72拐 发表于: 2022-5-2 13:55:02|显示全部楼层|阅读模式

[2022年] 我国成功实现第三次海上发射,长十一将创年度发射数量新纪录

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源自:新京报
  2022年4月30日,一艘面积比标准足球场还要大的半潜式大驳船,停泊在我国黄海南部海域。当日11时30分,驳船上的长征十一号运载火箭,随着一股浓烟直冲云霄,以“一箭五星”的方式成功地将5颗卫星,送入预定轨道。
  这是我国首次实现运载火箭海上“一站式”发射,即总装、总测、出港、发射一体化。同时,这也是长征十一号运载火箭第3次圆满成功海上发射任务。在此之前,我国分别于2019年和2020年,在预定海域,通过长征十一号火箭完成了2次海上发射。
  海上发射的常态化时代早已到来。在今年公布的《2021中国的航天》白皮书中提到的,我国已基本建成沿海内陆相结合、高低纬度相结合、各种射向范围相结合的航天发射格局,能够满足载人飞船、空间站舱段、深空探测器及各类卫星的多样化发射需求。
  近日,记者从中国运载火箭技术研究院获悉,今年我国海上发射能力将进一步提高,长征十一号火箭全年将有5至8次发射任务,其中海上发射任务到达1至3次,将创造年度发射数量的新纪录。
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  第3次海上发射,长十一火箭点火升空。中国运载火箭技术研究院供图 史啸 摄
  3次完美的海上发射,均为一箭多星
  2019年6月5日,我国在黄海海域用长征十一号火箭“CZ-11 WEY号”成功发射技术试验卫星捕风一号A、B星及5颗商业卫星,卫星被顺利送入预定轨道,试验取得圆满成功。这是我国首次在海上实施运载火箭发射技术试验。
  同样是一箭多星。2020年9月15日,长征十一号火箭将“吉林一号”高分03-1组卫星包括在内的9颗卫星送入预定太阳同步轨道。作为首次海上商业化应用性发射,此次任务的圆满成功进一步验证了海上发射的可靠性。
  两次海上发射任务所搭载的卫星,强化了对地遥感、导航、数据通信传输的服务功能。而第3次海上发射的5颗卫星,与在轨的“吉林一号卫星”组网后,继续为林业、农业、草原、海洋、资源、环境、城市建设等行业用户提供更加丰富的遥感数据和产品服务。
  长十一火箭是火箭院抓总研制的新一代固体运载火箭,也是我国唯一一型陆海通用发射的固体运载火箭,以“快响利箭”著称,具有“快速、便捷、灵活”的特征,技术成熟、准备与操作快速等优势,是我国在商业航天领域践行高效益发展的先行者。
  据火箭院长十一火箭副总设计师张鸣介绍,相对于液体火箭,长十一火箭最大的优点就是“快”。液体运载火箭发射前,需要在发射场经历总装、转场、测试、加注推进剂等程序,大约20天才能“覆约”,且对发射工位保障依赖性更强。而固体运载火箭的推进剂早已实现预包装,不仅可以长期贮存,而且免去燃料加注等流程,实现整箭出厂,到发射场后只需完成星箭对接和测试即可转场执行任务。
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  转运长十一火箭。中国运载火箭技术研究院供图 史啸 摄
  记者了解到,此次,长十一火箭进行了以一级更换新型伺服机构为代表的多项技术改进,提高了火箭的测试覆盖性和可维护性,发射操作更为简捷。本次发射船航程约500km,进一步拓展了海射的机动范围,提高了任务适应性。
  海上发射可降低卫星进入低倾角轨道成本
  在我国已有的发射场中,即使从纬度最低的文昌航天发射场,向赤道上空发射高轨卫星,也需耗费大量燃料来实现变轨、调整轨道倾角等,无形中增加了发射成本和对火箭的要求。
  此外,加上陆地发射残骸落区选择越来越困难,这也让海上发射的优势越发明显。“赤道附近的海上发射,可以大大降低卫星进入低倾角轨道的成本,提供更丰富的商业发射服务。”张鸣称。
  据中国航天科技集团此前消息,长十一火箭副总指挥金鑫就曾指出,航天发射轨道需求越来越多样,不同倾角卫星并存。一般情况下,海上发射平台可以在海上大范围移动,理想的发射地点是靠近赤道附近的低纬度区域。如果火箭从赤道附近发射,能够最大限度地利用地球自转速度,节省推进剂消耗量,从而提高运载能力、降低发射成本;避免卫星轨道倾角变化消耗能量,提升卫星在轨寿命。
  他提到,目前全球小倾角卫星数量越来越多,海上发射能有效破解我国陆地发射场难以满足0至19度倾角卫星发射需求的问题,而且可在我国东部、南部海域选择发射点,满足各种倾角卫星的发射需求,更可服务于“一带一路”沿线国家,有效助推中国航天“走出去”。
  金鑫认为,海上发射还可充分利用我国丰富的民用船舶资源、港口资源、测控资源,社会资源深度参与,实现航天科技与海洋工程的有效融合,带动社会经济的高质量发展。
  据了解,此次执行海上发射任务的发射点距离港口最远,这也为以后海上发射积累了技术经验。
  海上发射要克服海面晃动等多项难题
  陆基发射台发射时不会移动,但海上发射平台是起伏波动的。应对海水波动,达到不影响火箭起飞的稳定性,是克服海上发射的难题之一。
  火箭院长十一火箭海上发射支持系统设计人员何轩介绍,以海上发射为例,与传统的陆地发射相比,海上发射需要在动态条件下满足火箭发射定位定向,完善无陆基测控、测发保障支持,还要克服盐雾、霉菌等特殊自然环境影响。
  针对以上难题,他们进行了不计其数的仿真计算和地面验证,突破了高精度导航基准自主定瞄、柔性牵引起竖的载荷动平衡等技术,取得了海上首飞的成功。“第一次海上发射任务中,我们克服了海上动基座瞄准、前后端无线远控等关键技术。”何轩说。
  海上物资补给能力有限、海面晃动、高温热流的引导……一系列难题曾对海上发射的火箭提出了更高的要求。设计人员发现,论测试发射流程,结构简单、无需加注的固体运载火箭最简捷;论控制系统等设计方案,我国现役的固体运载火箭中只有长十一火箭能满足要求。
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  长十一火箭射前测试。中国运载火箭技术研究院供图 史啸 摄
  相比以前,此次发射任务周期缩短了三分之一,同时还减少了运输成本及运输过程可能产生的风险,为后续海上高频次、批量化发射奠定了扎实的基础。值得注意的是,长十一火箭还在商业发射领域,创造性地推出了“太空专车”“太空班车”“太空顺风车”三种发射服务模式。
  具体来看,太空专车可为单一用户提供定制化运载发射服务;太空班车突出定期发射,给商业卫星等用户提供定期搭载的机会;太空顺风车为主星提供定制化发射服务的同时还有剩余运载能力的前提下,可以搭载符合轨道、重量等要求的其他卫星载荷,实现多任务间经济高效地兼顾。
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