海上“冷發射”到海上“熱發射”,有哪些難關要過?
發布時間:2022-12-13
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12月9日下午,在黃海海域,捷龍三號固體(ti) 運載火箭以海上熱發射的方式從(cong) 發射船上點火起飛,隨後將14顆衛星送入預定軌道,火箭首飛任務取得圓滿成功。本次任務中,中國火箭實現了從(cong) 海上冷發射到海上熱發射的跨越。

捷龍三號火箭發射瞬間

我們(men) 先來說說什麽(me) 是冷發射和熱發射。

冷發射,是指火箭先從(cong) 發射筒中彈射出來,隨後在半空中點火起飛,火箭的高溫尾焰不會(hui) 燒蝕發射平台,長征十一號運載火箭就是采取的這種發射方式;而熱發射,則是火箭直接從(cong) 發射平台上點火起飛,沒有彈射的過程,我國絕大多數火箭都是采取的這種發射方式。

那麽(me) ,為(wei) 何要在海上嚐試冷發射和熱發射呢?事實上,這與(yu) 海上發射的優(you) 勢有關(guan) 。

一是海上發射平台可機動部署,可選擇在靠近赤道附近的海域進行發射,最大限度利用地球自轉的速度將火箭送入軌道。這樣可以增加運載火箭的有效載荷,同時也相當於(yu) 節省了運載火箭的燃料。

二是海上發射具有射向範圍寬的優(you) 勢,火箭殘骸可濺落在海麵上,可避開城市等人口聚集區,航落區安全性好。如果是傳(chuan) 統的陸地發射場發射,那麽(me) 就要考慮殘骸濺落對發射場周圍人口聚集區的影響。

看起來海上熱發射比海上冷發射少一個(ge) 彈射的環節,是不是更簡單?實則不然。

火箭直接點火會(hui) 產(chan) 生強大的反作用力,火箭高溫尾焰也會(hui) 考驗著發射船和發射設備的承受能力。

那麽(me) ,這些難題要如何解決(jue) ?捷龍三號火箭地麵發射支持係統副總師歐陽鬆對此進行了解讀。

“海上熱發射技術是對海上冷發射技術的繼承與(yu) 發展。”歐陽鬆表示。

在觀看捷龍三號火箭首飛任務視頻時,細心的觀眾(zhong) 可能會(hui) 發現,火箭在起飛之前,被一個(ge) 長方體(ti) “籠子”包著,這個(ge) “籠子”就是導向式框架。

海上風急浪高,不依靠外力支撐,火箭很難穩穩地立在發射船上。因此,冷發射時,發射筒支撐著火箭的穩定;熱發射時,火箭則依靠導向式框架。導向式框架能把火箭“扶住”,不會(hui) 因為(wei) 海況原因,讓火箭失穩翻倒。

前邊我們(men) 講到,火箭海上熱發射時,直接從(cong) 發射船上點火起飛,會(hui) 非常考驗發射船對高溫的承受能力。歐陽鬆介紹,針對該問題,研製人員在發射船的尾部單獨增加了一個(ge) 長15米、寬10米的發射支撐平台。在該平台的作用下,火箭尾焰將從(cong) 由上到下排導轉變為(wei) 向水平兩(liang) 側(ce) 排導,大幅度降低火箭尾焰對發射船和發射設備的影響。

不僅(jin) 如此,研製人員還給發射設備上了第二重保險——針對核心元器件,采取增加防護層的方式進行保護;在承受熱流密度大的部位,增加防護鋼板。

“我們(men) 的目標是,在火箭發射完後,設備的主體(ti) 結構不受影響,做簡單的維護後,能再次執行任務。”歐陽鬆表示。

既然海上熱發射有這麽(me) 多難題需要突破,為(wei) 何還要嚐試?

歐陽鬆說,海上熱發射雖然難度大,但比海上冷發射經濟性更高。“比如發射筒的成本比導向框架高,同時海上冷發射需要一次性消耗品也比海上熱發射的多。”

在歐陽鬆看來,更為(wei) 重要的是,海上熱發射做到了對海上冷發射優(you) 點的吸收和缺點的消除,實現了價(jia) 值最大化。

隨著捷龍三號火箭海上熱發射的成功,後續我們(men) 或將看到更多型號的火箭在海上熱發射上作出嚐試。



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