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“一箭九星”海上发射成功!长征十一号运载火箭实现我国首次海上商业应用发射

来源:海洋知圈   发布时间:2020-09-17 09:28:05 
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2020年9月15日9时23分,由中国航天科技集团一院抓总研制的长征十一号运载火箭,在黄海海域采用“一箭九星”方式,成功将吉林一号高分03组卫星送入535公里的太阳同步轨道。这是长征十一号运载火箭继2019年成功完成首次海上发射技术试验后,实施的第一次海上商业化应用发射。





本次发射的“吉林一号”高分03组卫星,包括3颗高分03C视频卫星和6颗高分03B推扫卫星。该组卫星将与在轨的“吉林一号”卫星组网,为林业、农业、草原、海洋、资源、环境等行业用户提供更加丰富的遥感数据和产品服务。
中国运载火箭技术研究院长征十一号运载火箭副总指挥金鑫表示,此次任务是长十一火箭连续10次高精度入轨、连续10次箭上质量零问题、连续10次零窗口准时发射,是长十一火箭执行的第二次海上发射任务,也是第一次海上商业化应用发射。

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“此次发射任务是一次真正意义上的海上商业应用发射,不仅一次性将吉林长光卫星有限公司研制的9颗吉林一号高分03组卫星送入太阳同步轨道,完成了同一个轨道面的部署,而且进一步优化海上发射技术流程,提升海上发射技术的安全性和可靠性,为未来实现海上发射常态化、高频次奠定了基础。”金鑫说。
这次发射任务与中国航天首次海上发射有何不同?中国运载火箭技术研究院长征十一号运载火箭总设计师彭昆雅说,执行此次任务的火箭是直接在东方航天港完成火箭总装测试和星箭对接后,采用“德渤三号”动力船从海阳港运输至黄海预定海域实施发射,彻底打破了以往火箭生产与发射场分离的格局,减少了分解和总装次数,以及长距离铁路运输环节,首次实现火箭总装测试发射一体化,大幅缩短了发射链条,提高发射效率和效益。

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这也是长十一火箭首次在海上实施太阳同步轨道发射。“太阳同步轨道的发射射向固定,海上发射选择的发射海域和发射点一旦得到验证,后续可以固化下来。同时太阳同步轨道的发射任务比较频繁,且陆地发射残骸落区选择越来越困难,海上发射的成功实施将进一步突显轨道适应性更强这一优势。”彭昆雅说。
自首飞以来,长十一火箭发射已连续取得8次陆地发射和2次海上发射的圆满成功,创造了十战十捷的佳绩,展现出“快响利箭”在商业发射中高可靠性和灵活多样的发射能力。
“目前,长十一火箭研制团队正在研制反应更加快捷、市场竞争能力更强、低轨运载能力覆盖2吨的固体运载火箭,计划2022年采用海上发射方式开展首次极低倾角轨道发射试验,届时将形成更加完备的固体运载火箭能力,满足不同卫星用户的发射需求。”中国运载火箭技术研究院长征十一号运载火箭总指挥李同玉说。
据了解,中国运载火箭技术研究院正在依托中国长征火箭有限公司,打造商业航天平台,积极发挥平台商业运营、模式创新和资本运作三大作用,以长征十一号运载火箭首次海上应用发射任务为新起点,初步实现海上发射常态化运载火箭商业运营;协同山东烟台加速推进东方航天港重大工程建设,初步实现固体运载火箭总装、测试、发射一体化新能力,大幅缩短航天发射链条。
后续,中国长征火箭有限公司将积极推进捷龙系列等商业运载火箭系列化发展,打造中国顶尖商业运载火箭,努力为商业卫星用户提供更加经济的组合化发射解决方案,助推中国商业航天高效益发展。

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陆地那么大,为什么还要去海上发射?


运载火箭发射的任务目标是将有效载荷可靠、安全、经济地送入预定轨道,与常规在陆地进行运载火箭发射不同,海上发射运载火箭具有三大优势:


一是海上发射为火箭运载能力提高提供了可行条件。一般情况下,海上发射平台可以在海上大范围移动,理想的发射地点是靠近赤道附近的低纬度区域。如果运载火箭在赤道附近发射,能够最大限度地利用地球自转速度,节省推进剂消耗量,从而提高火箭的运载能力。这意味着,同等起飞规模的运载火箭在赤道附近发射可以具有更高的运载能力,运载效率提升的同时也可以降低单位质量有效载荷发射成本;


二是海上发射有利于运载火箭执行特殊轨道发射任务。随着信息技术发展,人们对海上探测提出了更高的要求,小倾角卫星可以实现对某一地区的高频次重访,有利于数据获取,目前数量越来越多。如果火箭从赤道附近发射,可以避免卫星轨道倾角变化消耗能量,既能提高火箭执行该类任务的运载能力,也可以有效提高卫星在轨寿命;


三是海上发射将大幅提高火箭发射安全性。对内陆发射而言,落区安全是发射任务设计中必须考虑的重要因素。落区选择不仅影响制约发射轨道设计,可能由于落区选择问题而降低火箭运载能力。在实际发射中,还需要对火箭助推器、一级和整流罩等分离体的实际落区进行人口疏散,确保不发生安全问题。对海上发射而言,由于远离人口稠密地区,火箭落区可选择范围很大,对火箭而言发射轨道设计更加方便,同时落区安全性也可以大幅提升。


那么发展一型海射火箭的关键要素有哪些呢?


首先,要有一枚火箭、一个海上发射平台。对火箭而言,如果选用固体运载火箭,则具有操作使用方便等优势,但是运载能力受限;如果选用液体运载火箭,发射适应性更强,但是操作使用复杂。因此固体和液体火箭都是可行的选择,只是研制难度不同而已。对发射平台而言,则要求发射平台吨位大、稳定性好,能够适应火箭发射环境。随着造船技术的发展,目前大型船舶企业具有足够的技术储备开展海上移动发射平台研制;


其次,海洋环境适应性需要着重考虑。在海上发射过程中,运载火箭需要承受海洋运输环境、自然环境、海况影响,尤其是盐雾、霉菌等具有海洋特点的自然环境会直接影响运载火箭设备选型和试验条件制定;


第三,火箭位于发射平台上,为了保障平台上火箭及人员安全,在组织发射过程中要研究解决火箭运输、起竖、对接、加注当中的自动化问题,优化测试发射程序,实现无人值守发射。


专家表示,兼顾陆海发射需求,对于火箭的要求更高。海上发射面临恶劣海洋环境,一是晃动角度大,容易倾倒,晃动的时候,对于火箭的稳定、发射架的固定有较高要求;二是盐雾,对于地面设备腐蚀相当厉害,需要做一些防盐雾的措施。海上发射选择长十一火箭,是考虑它是固体火箭,在陆地已经发射多次,已比较成熟。


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