揭秘海射火箭：陸地那么大，為什么還要去海上？

9月15日，我國(guó)長(zhǎng)征十一號(hào)運(yùn)載火箭在黃海海域，采用“一箭九星”的方式，成功地將吉林長(zhǎng)光衛(wèi)星有限公司研制的吉林一號(hào)高分03組衛(wèi)星送入535公里的太陽(yáng)同步軌道，揭開(kāi)中國(guó)火箭海上商業(yè)化應(yīng)用發(fā)射的序幕。

陸地那么大，為什么還要去海上？從長(zhǎng)征十一號(hào)運(yùn)載火箭的抓總研制單位中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司所屬中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院獲悉，與陸地火箭相比，海射火箭以其特有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和發(fā)射適應(yīng)性，受到國(guó)內(nèi)外廣泛關(guān)注，特別是高效率、低成本的特點(diǎn)，使其在商業(yè)發(fā)射領(lǐng)域占有一席之地。

長(zhǎng)征十一號(hào)不僅是目前我國(guó)較大的固體運(yùn)載火箭，也是我國(guó)第一型在海上發(fā)射的運(yùn)載火箭。2019年6月5日，長(zhǎng)征十一號(hào)運(yùn)載火箭海上發(fā)射成功，使我國(guó)成為世界上第一個(gè)獨(dú)立掌握海上發(fā)射技術(shù)的國(guó)家。

“運(yùn)載火箭發(fā)射的任務(wù)目標(biāo)是將有效載荷可靠、安全、經(jīng)濟(jì)地送入預(yù)定軌道?！遍L(zhǎng)征十一號(hào)運(yùn)載火箭副總指揮金鑫介紹，與常規(guī)在陸地進(jìn)行運(yùn)載火箭發(fā)射不同，海上發(fā)射運(yùn)載火箭具有三大優(yōu)勢(shì)。

一是可以提升運(yùn)載能力。金鑫表示，如果運(yùn)載火箭在赤道附近發(fā)射，能夠較大限度地利用地球自轉(zhuǎn)速度，節(jié)省推進(jìn)劑消耗量，從而提高火箭的運(yùn)載能力。由于海上發(fā)射平臺(tái)不受陸地限制，可以在海上大范圍移動(dòng)，可以讓火箭找到它的“理想的發(fā)射地”。

二是可以執(zhí)行特殊軌道任務(wù)。金鑫介紹，隨著信息技術(shù)發(fā)展，人們對(duì)海上探測(cè)提出了更高的要求，小傾角衛(wèi)星可以實(shí)現(xiàn)對(duì)某一地區(qū)的高頻次重訪，有利于數(shù)據(jù)獲取，目前數(shù)量越來(lái)越多。如果火箭從赤道附近發(fā)射，可以避免衛(wèi)星軌道傾角變化消耗能量，既能提高火箭執(zhí)行該類(lèi)任務(wù)的運(yùn)載能力，也可以有效的提高衛(wèi)星在軌壽命。

三是安全性相對(duì)更高。對(duì)內(nèi)陸發(fā)射而言，落區(qū)安全是發(fā)射任務(wù)設(shè)計(jì)中必須考慮的重要因素。對(duì)海上發(fā)射而言，由于遠(yuǎn)離人口稠密地區(qū)，火箭落區(qū)可選擇范圍很大，對(duì)火箭而言發(fā)射軌道設(shè)計(jì)更加方便，同時(shí)落區(qū)安全性也可以大幅提升。

既然海射火箭有這么多優(yōu)勢(shì)，那么如何才能擁有一型海射火箭呢？

首先，要有一枚火箭和一個(gè)海上發(fā)射平臺(tái)。

那么對(duì)火箭的種類(lèi)是否有要求呢？火箭院長(zhǎng)征十一號(hào)運(yùn)載火箭總指揮李同玉告訴記者，固體和液體火箭都是可行的選擇，只是研制難度不同而已。

如果選用固體運(yùn)載火箭，則具有操作使用方便等優(yōu)勢(shì)，但是運(yùn)載能力受限。如果選用液體運(yùn)載火箭，發(fā)射適應(yīng)性更強(qiáng)，但是操作使用必然復(fù)雜。

對(duì)發(fā)射平臺(tái)而言，則要求發(fā)射平臺(tái)噸位大、穩(wěn)定性好，能夠適應(yīng)火箭發(fā)射環(huán)境。隨著造船技術(shù)的發(fā)展，目前大型船舶企業(yè)具有足夠的技術(shù)儲(chǔ)備開(kāi)展海上移動(dòng)發(fā)射平臺(tái)研制。

其次，為適應(yīng)海上發(fā)射不同于陸地的環(huán)境條件，火箭還需攻克一系列的“額外挑戰(zhàn)”。

在適應(yīng)性改造中，首要考慮的就是環(huán)境。在海上發(fā)射過(guò)程中，運(yùn)載火箭需要承受海洋運(yùn)輸環(huán)境、自然環(huán)境、海況影響，尤其是鹽霧、霉菌等具有海洋特點(diǎn)的自然環(huán)境會(huì)直接影響運(yùn)載火箭設(shè)備選型和試驗(yàn)條件制定。

另外，海上發(fā)射相比陸地發(fā)射，好比“在移動(dòng)中打靶”。運(yùn)載火箭是在陸地發(fā)射場(chǎng)地面垂直發(fā)射，瞄準(zhǔn)點(diǎn)及大地方位均可以提前測(cè)得。對(duì)于運(yùn)載火箭的海上發(fā)射，需要開(kāi)展長(zhǎng)時(shí)間航向保持、動(dòng)態(tài)方位傳遞等動(dòng)基座瞄準(zhǔn)技術(shù)研究及試驗(yàn)驗(yàn)證。

最后，火箭位于發(fā)射平臺(tái)上，為了保障平臺(tái)上火箭及人員安全，在組織發(fā)射過(guò)程中，要研究解決火箭運(yùn)輸、起豎、對(duì)接、加注當(dāng)中的自動(dòng)化問(wèn)題，優(yōu)化測(cè)試發(fā)射程序，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守發(fā)射。

陸地、海洋、天空……不同的發(fā)射方式，孕育了不同的運(yùn)載火箭，而不同的運(yùn)載火箭，也提供了多樣性的進(jìn)出空間解決方案。解決好關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，提供更具適用性的發(fā)射服務(wù)，海射火箭的未來(lái)，值得期待。