眾所周知，大型火箭一般都是從陸地上發射。隨著科技的發展和用戶需求的提高，一種新的火箭發射方式——海上發射，應運而生。2019年6月5日，在我國無垠的黃海海域，乳白色的長征十一號運載火箭矗立在巨型海上發射平臺上，發動機轟鳴，尾焰閃爍。在海浪翻滾中，火箭騰空而起，直入云霄，正式拉開了中國運載火箭海上發射的序幕。不斷帶給世人驚喜的中國航天，將沿著海上“天路”再起航。
海上發射優勢明顯
近些年，中國航天飛速發展，“北斗”指路、“嫦娥”問月、“神舟”載人……一次又一次的火箭發射，讓人們在天光地火間感受到了驕傲和自豪。
這些“天兵天將”都是從陸地航天發射場啟航。在常人看來，陸地發射簡單易行、穩定可靠，理所應當一直沿用。殊不知，海上發射有著陸地發射無法比擬的優越性，一直以來都是航天工作者夢寐以求的目標。
一般情況下，海上發射平臺可以在海上進行大范圍移動，而最為理想的發射地點是靠近赤道附近的低緯度區域。運載火箭在赤道附近發射，就能夠最大限度地利用地球自轉速度，節省火箭推進劑的消耗量，從而提高火箭的運載能力。
有資料顯示，對于地球同步軌道衛星來說，從北緯5度左右的法國庫魯航天發射中心發射，要比在北緯28度左右的美國肯尼迪航天中心發射，節省15%的推進劑。
簡而言之，原本需要重型火箭才能完成的發射任務，換到赤道附近發射，僅需要中型運載火箭就可順利完成。而同型號運載火箭在赤道附近進行海上發射，可具有更高的運載能力，降低單位質量有效載荷的發射成本。
此外，隨著信息技術的發展，人們對海上探測提出了更高要求，小傾角衛星可以實現對某一地區的高頻次重訪，有利于數據的獲取。也就是說，如果火箭從赤道附近海上發射，就可以避免衛星軌道傾角變化所導致的能量消耗問題，從而有效提高衛星的在軌壽命。
通常，在陸地發射過程中，工作人員需要對火箭助推器、整流罩等分離體的實際落區進行人員疏散，確保不發生安全問題。此外，由于地理因素影響，陸地發射場的發射方位會受到很大限制。即便是在海邊建設發射場，也會因為規避船舶航線或者漁場而受限。而對于設在大洋深處的海上發射平臺來說，這些限制就可以統統免除，發射方位幾乎不受限制，軌道設計也更為方便。
“海上發射還有利于簡化測控方案?！睋未舜魏Ｉ习l射任務的太原衛星發射中心相關技術人員介紹，“此前火箭從陸地發射場升空后，測控信號的發送和收取需要‘翻山越嶺’，而在海上發射，無遮擋的海平面非常有利于快速、準確地進行測控信號的傳輸和使用?！?/p>
“快響利箭”擔當大任
盡管海上發射有許多優勢，但要實現起來并非易事。在發射過程中，運載火箭需要經受海洋運輸環境、自然環境、海況等不利因素影響，這些都對運載火箭和海上發射平臺提出了更高要求。
對火箭而言，海洋中補給能力有限，測試發射工作要求越簡潔越好。發射時，針對海面的晃動和高溫熱流的引導等問題，運載火箭要能采用合適的控制與發射方式。
作為我國長征系列運載火箭中唯一的固體運載火箭，長征十一號運載火箭具備全箭整體儲存、星箭快速對接、環境自主保障、高效快速發射等特點，能夠全天候在數小時內完成發射，是長征系列火箭家族中最適合進行海上發射的一型火箭。由于發射準備時間短，長征十一號運載火箭還有一個“快響利箭”的美稱。
據了解，長征十一號運載火箭是我國第一型國家立項的固體運載火箭，也是目前規模最大的固體運載火箭。自2015年9月25日首飛至今，已經六戰六捷，將25顆衛星成功送入軌道，創造了不凡的“戰績”。
2018年1月19日，“一箭六星”實現了我國固體運載火箭首次向外國衛星提供搭載服務；2018年4月26日，“一箭五星”創造了我國星座組網同一軌道面發射衛星數量最多的紀錄；2018年12月22日，發射我國首顆低軌寬帶通信技術試驗衛星，創造了我國固體運載火箭履約周期最短的紀錄。
對海上發射運載火箭而言，要求發射平臺噸位大、穩定性好，能夠適應火箭發射環境。中科院院士、航天科技集團科技委主任包為民介紹，承擔火箭海上發射任務的發射平臺是通過已有船舶改造而來，擁有專業的彈射裝置，在海上采用冷發射形式發射火箭，即先通過高壓燃氣將運載火箭彈射到空中，然后在空中再進行發動機點火形成推力。
“盡管冷發射形式對海上發射平臺本身影響較小，但從長遠角度來看，這種技術無法滿足大型火箭發射需求?！卑鼮槊裾f，“我們希望未來用于海上火箭發射的平臺，在建造初期就能裝備專用的發射裝置，即采用熱發射技術，實現火箭在平臺上加注、點火、排走火焰，并承受高溫火焰噴射的影響，這樣才能確保我國實現大型火箭海上發射的目標。”
此外，不同于陸地發射，海上發射需采用全新的組織模式，需要測試發射流程和測量控制方案，并且涉及海況預報、海上運輸等事項。所以，擔任此次海上發射任務的發射系統和測控系統的都是在航天領域享有盛名的“勁旅”，包括太原衛星發射中心和遠望七號遠洋測量船。
太原衛星發射中心領導告訴記者：“在組織模式上，中心遵循‘統一指揮、精干高效、統籌兼顧、大力協同’的原則，進行了大量的創新優化，為此次任務做好了充分準備?！?/p>
中國航天值得期待
其實，運載火箭海上發射技術已有很長的歷史。早在1962年，美國海軍就在海面浮動發射裝置上進行過液體火箭的發射。1998年，俄羅斯一艘潛艇在巴比倫支海域附近發射火箭，將2顆通信衛星送入軌道。
國際上最知名的火箭海上發射商業公司是一家國際聯合公司，該公司成立于1995年，由美國波音公司、俄羅斯能源公司、烏克蘭尤日諾耶公司和挪威克韋爾納公司聯合創立，擁有由指揮艦、發射平臺與運載火箭三大子系統構成的整套海上發射系統。截至目前，該公司一共進行了36次發射，其中32次成功，1次部分成功，3次失敗，成功率約為89%。
與其他國家的海上發射相比，中國的海上發射雖然起步稍晚，但更具優勢和特點。
首先是“快”。由于長征十一號運載火箭的固體燃料提前填充在火箭內，可長期貯存，免去了液體火箭在臨發射前的燃料加注等流程，對發射設施依賴程度低，可將發射準備時間縮短至數天。
其次是“穩”。近年來，中國海洋工程領域取得了突飛猛進的發展，打造出世界最大、鉆井深度最深的海上“藍鯨1號”鉆井平臺和世界先進水平的集裝箱船“鄭和號”等一大批“明星”裝備。這些堅實的船舶技術儲備將繼續為海上發射任務“保駕護航”，讓中國航天的“海之歌”愈發優美動人。
優勢不僅體現在速度和技術上，更體現在能力和質量上。太原衛星發射中心領導介紹，經過崗位優化和訓練演練，在發射系統的各分系統中，每個崗位最多只需要3個人，這極大提高了團隊執行海上發射任務的能力。
航天科技集團第一研究院長征十一號運載火箭副總指揮金鑫介紹，未來還將在現有基礎上研制一款商業型火箭，運載能力覆蓋2噸以內，發射價格僅相當于國際主流火箭發射價格的三分之一，具備強勁的國際競爭優勢。同時能為各類型載荷提供專屬、定制服務，開拓中國長征火箭更為廣闊的商業市場。
根據《2016中國的航天》白皮書介紹，我國將在低成本運載火箭、天地往返可重復使用運輸系統等技術上加大研究力度。據透露，我國“可回收火箭”關鍵技術的預研工作早在“十二五”期間就已開展，并取得了一些關鍵性突破。對此，包為民也提到，我國將在不久的將來進行火箭回收試驗。
此次海上發射的成功實施，主要驗證了一種新型、靈活、高效、經濟的發射模式。蔚藍的海洋將成為中國航天新的起飛點，通過不斷運用未來新技術，海上發射的前景將愈發光明。（鄒維榮 韓阜業）
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