今天上午，我國長征十一號運載火箭在黃海海域，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載火箭的抓總研制單位中國航天科技集團有限公司所屬中國運載火箭技術(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，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載火箭，也是我國第一型在海上發(fā)射的運載火箭。2019年6月5日，長征十一號運載火箭海上發(fā)射成功，使我國成為世界上第一個獨立掌握海上發(fā)射技術(shù)的國家。
“運載火箭發(fā)射的任務(wù)目標(biāo)是將有效載荷可靠、安全、經(jīng)濟地送入預(yù)定軌道。”長征十一號運載火箭副總指揮金鑫介紹，與常規(guī)在陸地進行運載火箭發(fā)射不同，海上發(fā)射運載火箭具有三大優(yōu)勢。
一是可以提升運載能力。金鑫表示，如果運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)省推進劑消耗量，從而提高火箭的運載能力。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)計中必須考慮的重要因素。對海上發(fā)射而言，由于遠離人口稠密地區(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。
如果選用固體運載火箭，則具有操作使用方便等優(yōu)勢，但是運載能力受限。如果選用液體運載火箭，發(fā)射適應(yīng)性更強，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，運載火箭需要承受海洋運輸環(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的自然環(huán)境會直接影響運載火箭設(shè)備選型和試驗條件制定。
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)點及大地方位均可以提前測得。對于運載火箭的海上發(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)研究及試驗驗證。
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，孕育了不同的運載火箭，而不同的運載火箭，也提供了多樣性的進出空間解決方案。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