长征11号成功发射 完成首次海上发射

军事 2019-06-06 09:5281未知admin

6月5日12时06分,我国在黄海海域使用长征十一号运载火箭,成功完成了“一箭七星”海上发射技术试验,这是我国首次在海上进行航天发射,填补了我国运载火箭海上发射的空白,长征11号成功发射为我国快速进入太空提供了新的发射方式。

据中国国家航天局发布的消息,长征十一号运载火箭此次发射的七颗卫星包含发射技术试验卫星捕风一号A、B星及五颗商业卫星。火箭发射点位于东经121.19度、北纬34.90度。长征11号成功发射火箭按121.6度射向实施发射,火箭飞行过程二子级残骸落入北太平洋公海。

在本次试验前,长征十一号火箭已经过6次成功飞行试验,技术成熟,可靠度高。

那么,为什么此次要在海上发射长征十一号运载火箭?又有何技术难点呢?

海上发射火箭有何优势?

无论是1957年人类第一次成功将卫星送入太空,长征11号成功发射还是后来“土星”5号火箭携“阿波罗”11号飞船让人类足迹留在月球,这些火箭都是从陆地航天发射场发射的。在人类5900多次发射中,99%都是从陆地发射。那么,在陆地发射火箭技术已经相当成熟的情况下,为何还要展开海上发射呢?

之所以要在海上发射运载火箭,长征11号成功发射是因为在海上可以自由选择适合发射的海域。由于赤道区域拥有地球上最高的自转线速度——465.1米/秒,因此,卫星发射地点距离赤道越近,就越能更好利用地球自转的速度。

“同一种火箭在赤道区域发射,比起在高纬度地区发射可提高将近20%的运载能力,这样就可以搭载更重的卫星,同时降低发射成本。这就给海上发射火箭带来了极大的优势。”航天专家黄志澄指出。

因此,许多国家的卫星发射场都选择靠近赤道的低纬度区域,长征11号成功发射例如美国的卡纳维拉尔角发射场位于北纬28度,我国新建的文昌发射场则位于更南面的北纬19度,至于欧洲航天局位于法属圭亚那(在南美洲)的库鲁发射场,则更是在极为靠近赤道的北纬5度。

“海上发射运载火箭还可以自由选择卫星入轨角度,长征11号成功发射假使卫星以最优角度入轨,其运行寿命可得到延长,从而降低与运营卫星的成本。”黄志澄补充说。

除了上述优点,安全性也是海上发射的一个重要优点。航天专家庞之浩指出,海上发射火箭的还有一项优势是海面比起陆地更为宽广,海上发射火箭,其航区与落区都远离人口稠密区,火箭残骸可直接落入海中,不会造成人员伤亡与财产损失,大大提升了火箭发射的安全性。长征11号成功发射在海上发射的火箭即使在升空时发生故障甚至爆炸,也不会如地面发射事故那般造成较大的影响。

此外,庞之浩还表示,海上发射运载火箭的运输条件比起陆上发射更佳。“在海上可以使用大型货轮运输重型运载火箭,而在陆地上只能使用运载能力小得多的火车,不太方便。”

海上发射火箭难在哪里?

此次长征十一号火箭安装在海上发射平台,长征11号成功发射由拖船拖到预定海域进行发射。

“海上发射方式主要有两种,最常用的就是利用改装过的使用海上石油钻井平台来发射火箭,俄罗斯、乌克兰、美国与挪威合资组建的海上发射公司于1999年发射的天顶-3号火箭就是通过海上石油钻井平台发射成功的。”长征11号成功发射庞之浩说,“另一种则是潜射方式,俄罗斯曾将潜射导弹去掉弹头,改装成运载火箭发射卫星,但是俄罗斯潜射运载火箭的次数屈指可数,而且其中有一次还失败了。”

根据公开资料,运载火箭海上发射的想法在上世纪60年代就已经提出。1964年至1988年,意大利罗马大学和美国宇航局(NASA)从位于肯尼亚海岸的“圣马可”固定平台上发射过多枚航天器。长征11号成功发射但真正的海上商业发射在冷战结束后才开始成熟。

1995年,美国波音公司、俄罗斯能源航天运载火箭集团、乌克兰南方设计局/南方机械制造科研生产联合体和挪威夸纳海事集团共同投资成立了海上发射服务公司。1999年3月28日,海上发射服务公司成功发射 “天顶3号”火箭,在把一颗试验卫星成功地送入预定轨道以后,开启了海上商业发射的序幕。长征11号成功发射但受国际关系、公司重组等因素的影响,发射服务项目停止。从成立至今,海上发射服务公司一共进行了36次发射,其中3次发射失败,1次发射异常。

2016年9月,俄罗斯的大型私营航空控股公司S7集团宣布收购海上发射公司。根据俄罗斯媒体此前报道,2018年S7集团计划对海上发射项目进行重启活动,长征11号成功发射计划于2019年重新启用俄罗斯海上发射场地,用于海上发射的“天顶”火箭也将于2019年制造完成。

海上发射优点多,但难度也不小。海上发射也对火箭的性能提出了更高的要求:大洋之中补给能力有限,火箭的测试发射工作越简捷越好;在发射时,长征11号成功发射还要面对海面的晃动和高温热流的引导等问题,需要运载火箭采用合适的控制与发射方式。

长征十一号作为固体运载火箭具有发射准备时间短、测试简便等特点,是长征系列火箭家族中最适合进行海上发射的一型火箭。此前,从中国航天科技集团一院获悉,长征十一号具有可整体贮存、操作简单、发射成本低、发射周期短、可靠性高等特性,长征11号成功发射最大的优势是“快速、可靠、便捷、低廉”,运载能力和适应能力强,该火箭接到任务命令后,可在24小时内完成星箭技术准备和发射任务。

“相对于陆地发射,海上火箭发射,长征11号成功发射受天气影响较大,因为海洋上天气变化比较大,运输过程与发射过程可能面临多雨与台风等恶劣天气。”庞之浩,“海上发射的火箭需要具备一定的抗盐雾腐蚀、抗风浪的能力,两者均不利于火箭的运转。”

我国在黄海海域使用长征十一号运载火箭(CZ-11 WEY号)成功完成“一箭七星”海上发射技术试验,这是我国首次在海上进行航天发射,填补了我国运载火箭海上发射的空白,为我国快速进入太空提供了新的发射方式。

5号的早晨,微风习习,天气晴朗,长征11号成功发射国家航天局在其官网发布了一则并不太起眼的公告:长征十一号运载火箭将于6月5日北京时间12:00左右在中国黄海海域实施海上发射试验。

按照计划,这次将通过海上发射的方式,发射技术试验卫星捕风一号A、B星及五颗商业卫星。发射点位于东经121.19度、北纬34.90度。火箭按121.6度射向实施发射,火箭飞行过程二子级残骸落入北太平洋公海。 

长征十一号运载火箭是我国研发的绿色固体火箭,长征11号成功发射火箭及搭载物不含肼类危险物,火箭残骸不会对周边海域造成危害。在本次试验前,火箭已经过6次成功飞行试验,技术成熟,可靠度高。

多个首次

作为中国现役长征系列运载火箭中唯一一型固体运载火箭,长征十一号具有发射准备时间短、发射成本低等优势,是我国商业航天的一支“生力军”。长征11号成功发射航天科技集团一院长征十一号火箭副总指挥介绍金鑫指出,该火箭自2015年9月首飞成功以来,已连续6次发射成功,将25颗航天器送入太空,均实现了飞行零故障、零窗口准时发射和百米级入轨精度,体现了火箭的高性能和高可靠性。

2018年12月22日,长征十一号火箭成功发射中国首颗低轨宽带通信技术试验卫星,创造了中国固体运载火箭履约周期最短的纪录。

面对商业航天日益旺盛的需求,长征11号成功发射为不断控制发射成本、提高商业航天市场竞争力,《中国航天科技活动蓝皮书(2018)》显示,长征十一号火箭将下一个目标瞄准了海上发射。“2019年 ,该火箭计划执行4次发射任务,其中就包括一次首次海上发射。发射地点是我国黄海海域。”金鑫说。

而本次海上发射试验火箭飞行采用成熟的安全控制措施,实现火箭相关飞行段全过程受控。同时,火箭配置飞行中止系统,一旦出现异常情况,长征11号成功发射火箭将中止飞行。

意义重大

目前,长征十一号火箭主要在陆地上发射,长征11号成功发射那么为何该火箭还要探索进行海上发射呢?据介绍,海上发射具有五大优点:

一是可以满足日益增长的低倾角小卫星的发射需求,有效填补0至49度倾角的发射空白;

二是可满足运载火箭滑落区安全性保障需求,海上发射可灵活选择发射点,滑落区为公海,有效解决安全问题;

三是可满足运载火箭商业化发展需要,长征11号成功发射满足军民融合发展需求,降低卫星发射成本;

四是牵引我国海上发射技术的发展,突破海上发射和海上可重复使用火箭回收等技术;

五是满足海上丝绸之路沿线国家航天发射需要,满足低纬度海上发射的需求。

“长征十一号火箭具备5级海况运输,3级海况发射的能力,并且可在一周内发射。”金鑫表示。

长征十一号运载火箭是中国新一代运载火箭中唯一一型固体型号,长征11号成功发射全长20.8米,箭体直径2.0米,重58吨,起飞推力120吨,700千米太阳同步轨道运载能力达350公斤,低轨运载能力可达700公斤。

当然,在海上发射火箭,中国并非世界第一。早前美国、俄罗斯及乌克兰也曾共同组建过海上发射公司,不过因为受到国际环境等现实压力,该项服务并没有被长久延续。其最后一次提供海上发射服务也是5年前的事情了。

据中国航天科技集团长征十一号运载火箭副总指挥金鑫介绍,长征11号成功发射2019年长征十一号运载火箭计划执行四次发射任务,包括首次海上发射基础试验及海洋飞行试验,两次商业发射,一次国家任务。

中国长征系列运载火箭的发射成功似乎已经“司空见惯”,不过5日的这次发射很不一样:火箭的升空地点不是大家熟悉的酒泉、西昌等陆地发射场,而是位于黄海海域的一艘船上——这是中国航天完成的首次海上发射。中国专家5日告诉《环球时报》记者,海上航天发射具有灵活性强、任务适应性好、发射经济性优等特点,可为当前中国飞速发展的商用航天提供新的助力。长征11号成功发射俄罗斯航天政策研究所所长伊万·莫伊谢耶夫称赞这次海上发射是“世界级的成功”,证明中国在研究和利用太空领域能力的提升。

为何要搞海上发射

据介绍,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。6月5日12时6分,我国在黄海海域用长征十一号海射运载火箭,长征11号成功发射将技术试验卫星捕风一号A、B星及5颗商业卫星顺利送入预定轨道,标志着中国航天又掌握了一项“新技能”。

火箭为何要进行海上发射呢?专家介绍说,海上发射的优点首先是发射成本更低。在临近赤道的地方发射卫星,不仅能节省卫星调姿变轨的燃料,还能最大限度地利用地球自转的力量,为火箭省力,进一步提高火箭的运载能力,有效降低火箭发射和卫星运营成本。

此外,海上发射还解决了火箭残骸的落区安全问题。长征11号成功发射此前长征火箭从内陆发射场发射前,为防止残骸掉落造成安全事故,需要提前将落区内的百姓疏散到安全地带,不但给当地百姓带来极大的不便,也增加了火箭发射的经济成本和工作难度。而海上发射时,可以确保火箭残骸远离人口稠密地区,掉落在广袤无人的公海海域。


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