“長征”海射投入商業(yè)運營，未來全球發(fā)射服務(wù)可期

尚輝 王未 孟翔 白志富 金進（中國運載火箭技術(shù)研究院）

2020 年9 月15 日，長征十一號海射型火箭在黃海海域完成發(fā)射，將9 顆吉林一號商業(yè)衛(wèi)星準(zhǔn)確送入太陽同步軌道。這是長征十一號固體運載火箭的第10 次發(fā)射，也是繼2019 年6 月首次海上發(fā)射后, 長征十一號海射型火箭的第2 次發(fā)射，也是“長征”火箭首次開展海上商業(yè)應(yīng)用發(fā)射。

( 來源：新華社)

1 市場需求催生中國火箭海上發(fā)射

2010 年以來，國內(nèi)外市場逐步出現(xiàn)了一類低傾角低軌衛(wèi)星的發(fā)射需求。要滿足這類發(fā)射需求，運載火箭發(fā)射點位置需處在緯度值低于目標(biāo)軌道傾角的低緯度地區(qū)，否則即使小幅壓低軌道傾角，火箭燃料也將大幅消耗甚至耗盡。中國已有運載火箭型號均從四大陸上發(fā)射場發(fā)射，對應(yīng)發(fā)射點緯度均大于19°。如何高效滿足傾角19°以下、尤其是接近0°赤道面的低傾角低軌衛(wèi)星的發(fā)射需求，成為中國發(fā)射服務(wù)業(yè)需要面對的新問題。

通過海上發(fā)射方式，使運載火箭打破發(fā)射場緯度的束縛，在廣闊海域自由選擇發(fā)射位置，這可作為中國航天高效開展的低傾角低軌中小衛(wèi)星發(fā)射服務(wù)的一個突破口。

2 長征十一號火箭逐步實現(xiàn)海射運營

2015 年9 月，首飛的長征十一號運載火箭具有適用于中小型低軌衛(wèi)星的運載能力，同時具有發(fā)射排期快、發(fā)射場操作時間短等優(yōu)勢。中國航天基于該型火箭推出了針對微小衛(wèi)星的發(fā)射服務(wù)，并推向國內(nèi)外商業(yè)發(fā)射服務(wù)市場，將多顆國內(nèi)外微小衛(wèi)星準(zhǔn)確送入軌道，得到了國內(nèi)外航天界的廣泛認可。

在此基礎(chǔ)上，中國航天將長征十一號運載火箭的機動發(fā)射能力好、發(fā)射環(huán)境適應(yīng)能力強、發(fā)射保障要求較低等特點與海上發(fā)射模式相結(jié)合，完成了長征十一號海射型火箭的研制，于2019 年6 月5 日，在黃海海域開展了“一箭七星”海上發(fā)射任務(wù)，成功完成了中國首次海上發(fā)射，填補了我國運載火箭海上發(fā)射空白。

隨后，在長光衛(wèi)星有限公司等商業(yè)客戶的認可與支持下，長征十一號海射型火箭進入商業(yè)發(fā)射服務(wù)市場，開始承接商業(yè)發(fā)射任務(wù)。同時，進一步改進與完善，采用動力船舶平臺作為發(fā)射平臺，并開展了山東母港配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。此次海上發(fā)射使之正式投入商業(yè)運營。

3 海上發(fā)射提升發(fā)射服務(wù)全球市場競爭力

以長征十一號海射型火箭為代表，“長征”火箭的海上發(fā)射能力將提升中國航天在全球航天市場的競爭力。

1）通過海上發(fā)射，中國航天突破了發(fā)射場緯度限制，具備了在低緯度發(fā)射點高效地開展低傾角低軌發(fā)射服務(wù)的能力，擴充了發(fā)射服務(wù)市場領(lǐng)域，并可通過將運載火箭與衛(wèi)星組合，面向占全球人口50%以上生活在低緯度地區(qū)的廣大人民，提供集中、高效的衛(wèi)星應(yīng)用服務(wù)。

2）通過利用廣大海域開展發(fā)射，以一型運載火箭兼容從赤道軌道到極地軌道的多種任務(wù)，充分利用地球自轉(zhuǎn)線速度使火箭運載能力最大化，并且大幅提高了火箭任務(wù)適應(yīng)性，提升了發(fā)射服務(wù)的性能、經(jīng)濟性和靈活性。

海上發(fā)射平臺(來源：央視)

3）海上發(fā)射可以通過優(yōu)選發(fā)射點，將火箭飛行路線經(jīng)過的航區(qū)及殘骸落區(qū)安排在海洋、沙漠等人跡罕至的區(qū)域，提高執(zhí)行發(fā)射任務(wù)過程中的航區(qū)、落區(qū)安全性，減少發(fā)射任務(wù)對生產(chǎn)、生活的影響，降低發(fā)射任務(wù)期間的三方風(fēng)險及對應(yīng)的保險采購成本。

4 海上發(fā)射助力“長征”火箭全球發(fā)射服務(wù)

海上發(fā)射使“長征”火箭國際商業(yè)發(fā)射服務(wù)項目的履約發(fā)射不再局限于中國境內(nèi)，有望實現(xiàn)全球發(fā)射服務(wù)。

實現(xiàn)全球發(fā)射服務(wù)新模式，針對境內(nèi)難以高效完成的低緯度低軌衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)、或者在低緯度地區(qū)有明顯優(yōu)勢的通信衛(wèi)星等低傾角發(fā)射，“長征”火箭可以通過赴低緯度海域（如國際公海、合作國領(lǐng)海等海域）完成發(fā)射。

更重要的是，通過海上發(fā)射實現(xiàn)“長征”火箭的全球發(fā)射服務(wù)新模式，運載火箭及發(fā)射系統(tǒng)（發(fā)射船舶平臺）可機動到用戶國家（領(lǐng)海及鄰近海域）完成發(fā)射，實現(xiàn)“送發(fā)射服務(wù)上門”的新發(fā)射服務(wù)模式。

地球表面約70%的區(qū)域被海洋覆蓋，從低到高的各種緯度均有海域分布，除少數(shù)內(nèi)陸國以外，世界上多數(shù)國家均有海岸線。海上發(fā)射提供了一條途徑，使得多數(shù)國家有潛力通過“送發(fā)射服務(wù)上門”這種新模式享受國際商業(yè)發(fā)射服務(wù)。與傳統(tǒng)商業(yè)發(fā)射服務(wù)相比，這種方式能夠讓用戶在本國見證自己衛(wèi)星的發(fā)射，更深入地參與和見證發(fā)射過程，使發(fā)射項目的社會影響力大幅提高。

在發(fā)射服務(wù)履約過程中，用戶也更容易利用本國資源以多種方式參與到發(fā)射過程中，如為發(fā)射船提供補給、靠泊、參與發(fā)射跟蹤等。對于待發(fā)射衛(wèi)星就在用戶國家或其附近完成總裝測試的情況，還可嘗試直接在用戶國港口完成衛(wèi)星上船、星箭對接的模式，省去衛(wèi)星的長距離運輸成本，減小了周期與風(fēng)險，簡化出入境等手續(xù)。用戶深度參與履約發(fā)射，為更多樣的航天國際合作提供條件。

即將發(fā)射的長征十一號海射型火箭(來源：中國航天科技集團)

5 結(jié)語

長征十一號海射型火箭正式投入商業(yè)運營，開啟了“長征”火箭海上商業(yè)發(fā)射服務(wù)。科研人員將積極開拓國際市場，爭取早日實現(xiàn)“長征”火箭全球發(fā)射服務(wù)，使“長征”火箭以更靈活的方式，助更多用戶把太空“天塹變通途”，使更多國家的用戶享受航天產(chǎn)業(yè)帶來的福祉。