今天上午，我國長征十一號運(yùn)載火箭在黃海海域，采用“一箭九星”的方式，成功地將吉林長光衛(wèi)星有限公司研制的吉林一號高分03組衛(wèi)星送入535公里的太陽同步軌道，揭開中國火箭海上商業(yè)化應(yīng)用發(fā)射的序幕。
陸地那么大，為什么還要去海上？記者從長征十一號運(yùn)載火箭的抓總研制單位中國航天科技集團(tuán)有限公司所屬中國運(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)勢和發(fā)射適應(yīng)性，受到國內(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。
陸地那么大，為什么還要去海上？
記者了解到，長征十一號不僅是目前我國最大的固體運(yùn)載火箭，也是我國第一型在海上發(fā)射的運(yùn)載火箭。2019年6月5日，長征十一號運(yùn)載火箭海上發(fā)射成功，使我國成為世界上第一個獨(dú)立掌握海上發(fā)射技術(shù)的國家。
“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。”長征十一號運(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。
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，能夠最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)射平臺不受陸地限制，可以在海上大范圍移動，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，人們對海上探測提出了更高的要求，小傾角衛(wèi)星可以實(shí)現(xiàn)對某一地區(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。
三是安全性相對更高。對內(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，對火箭而言發(fā)射軌道設(shè)計(jì)更加方便，同時落區(qū)安全性也可以大幅提升。
海射火箭的關(guān)鍵要素有哪些？
既然海射火箭有這么多優(yōu)勢，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海上發(fā)射平臺。
那么對火箭的種類是否有要求呢？火箭院長征十一號運(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，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。
對發(fā)射平臺而言，則要求發(fā)射平臺噸位大、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)儲備開展海上移動發(fā)射平臺研制。
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“在移動中打靶”。載火箭是在陸地發(fā)射場地面垂直發(fā)射，瞄準(zhǔn)點(diǎn)及大地方位均可以提前測得。對于運(yùn)載火箭的海上發(fā)射，需要開展長時間航向保持、動態(tài)方位傳遞等動基座瞄準(zhǔn)技術(shù)研究及試驗(yàn)驗(yàn)證。
最后，火箭位于發(fā)射平臺上，為了保障平臺上火箭及人員安全在組織發(fā)射過程中，要研究解決火箭運(yùn)輸、起豎、對接、加注當(dāng)中的自動化問題，優(yōu)化測試發(fā)射程序，實(shí)現(xiàn)無人值守發(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)問題，提供更具適用性的發(fā)射服務(wù)，海射火箭的未來，值得期待！
趙竹青