火箭發射技術,一直都是衡量一個國家航空事業發展的重要標誌,中國經過這麼多年的發展,在這一方面展示出了極高的技術水平,我國的幾個航天發射中心分別是甘肅酒泉,四川西昌,山西,太原,海南文昌便成為中國四大衛星發射基地。
2019年6月5日12時06分,長徵十一號固體運載火箭(CZ-11 WEY號)在我國黃海海域實施我國首次海上發射暨&34;任務,取得圓滿成功。
2020年9月15日上午,我國在黃海海域採用&34;的方式成功實施發射任務,這是長十一火箭首次海上商業性發射。
在人們意識中火箭發射都是在陸地上進行的,陸地上發射火箭的好處是地面平穩堅固,火箭能保持垂直穩定的方向衝向太空,如果換在海面上進行發射,有什麼優點呢?有哪些問題需要克服呢?
現在各航天大國都將自己的主要衛星發射場建在儘可能靠南的地方,比如美國的卡納維拉角發射場位於北緯28度,我國的西昌發射場也位於北緯28度,而新建的文昌發射場位於北緯19度。
最理想的陸上發射場是庫魯發射場,它恰好位於赤道附近,在南美洲北部法屬蓋亞那中部的庫魯地區,只有北緯5度。是目前法國唯一的航天發射場所,也是歐空局(ESA)開展航天活動的主要場所。目前,航天中心有阿里安第一、第二、第三發射場,是歐洲航天活動的主要基地。
中緯度發射地球同步衛星,存在傾角,如果沒有上面級直送GEO軌道,需要在霍曼轉移軌道的基礎上,至少多一次滑行,並在遠地點做至少一次費力的點火修正,也就是說在上升段之後最少採用兩滑行、兩點火的方式把地球同步衛星送入GEO軌道。
克卜勒定律告訴我們,遠地點速度低,因此對於衛星來說,選擇在遠地點速度最小的時候,啟動衛星的遠地點發動機進行傾角修正是最划算的!
算一筆緯度帶來的成本帳:
不想看圖,那就直接說結果:
(1)靠近赤道,緯度低,由於地球自轉的速度會給火箭增加輔助的速度,節省燃料,提高有效載重;
(2)緯度低:從發射點到入軌點的距離很短,末級不必二次啟動;
(3)相同發射方位角的軌道傾角小,衛星遠地點變軌所需要的能量小,增加了同步軌道的有效載荷;
就同一種運載火箭而言,從庫魯發射比從拜科努爾發射的運載量可增加超50%,這是它相對於其他知名發射場的主要優勢。
這一次中國在海上發射火箭,無疑是個重磅消息,一般來說低緯度海上發射具有多方面的優勢,
在發射同步軌道衛星時,在赤道附近海域發射,可以避免衛星軌道轉移時的軌道平面變化,顯著提高火箭運載能力和衛星載體壽命。即使發生意外情況時,都不得不將發射成毀掉海上發射,能夠遠離人口稠密地區,有助於減少火箭發射對人的不利影響。
同時地球赤道附近擁有最大的地球自轉線速度衛星發射,距離赤道越近,就越能更好地利用地球自轉的力量,增加火箭的位置降低發射成本,
據西瓜視頻數據顯示,從軌道傾角方面考慮,同一顆火箭從赤道海域發射,可以比從我國西昌發射運載量增加約18%。
由此可見進行海上發射,具有陸地發射無可比擬的優勢,在我國即使是最南端的文昌航天發射場也在北緯19度,中國南海最低緯度是4度,是中國境內最理想的發射火箭的區域。
據中國航天科技集團一院長徵十一號運載火箭總設計師彭昆雅介紹:
&34;
這樣會減少內陸發射火箭對飄散物區域的影響。目前我國大型船舶企業具有足夠的技術儲備開展海上移動發射平臺研製,發射平臺所要求的的大噸位、較強穩定性,都能夠滿足。不久的將來開船去赤道地區發射火箭可能成為現實。
在海上發射火箭要考慮海洋環境適應性。發射過程中,運載火箭需要承受海洋運輸環境、自然環境、海況影響,尤其是鹽霧、黴菌等具有海洋特點的自然環境會直接影響運載火箭設備選型和試驗條件制定。
火箭位於發射平臺上,為了保障平臺上火箭及人員安全,在組織發射過程中要研究解決火箭運輸、起豎、對接、加注當中的自動化問題,優化測試發射程序,實現無人值守發射。
此次海上發射選擇長十一火箭,是考慮它是固體火箭,在陸地已經發射多次,已比較成熟。
&34;現在這句話正在被我國的航空航天事業不斷改寫,&34;。隨著近期我國可重複使用試驗太空飛行器成功著陸,意味海上發射、海上回收太空飛行器即將成為現實。
長徵十一號全長近21米,箭體直徑2米,長度幾乎只有其他火箭的一半,靈活性高。大推力火箭發射還要克服什麼?西瓜視頻創作人&34;在《》深度分析了海上火箭的發射既是商業發射的積極探索,也是保護我國海洋安全的創舉,而真正想要做到全天候多窗口、安全高效發射,還需要海上大平臺等諸多黑科技,諸如我國世界最大的鑽井平臺、先進水平的貨櫃船等。而對於中國製造、大國重器、強國利劍、超級工程方面的詳細揭秘,請登陸西瓜視頻搜索&34;了解更多。
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