海上“冷發(fā)射”到海上“熱發(fā)射”,有哪些難關(guān)要過?
發(fā)布時(shí)間:2022-12-13
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12月9日下午,在黃海海域,捷龍三號固體運(yùn)載火箭以海上熱發(fā)射的方式從發(fā)射船上點(diǎn)火起飛,隨后將14顆衛(wèi)星送入預(yù)定軌道,火箭首飛任務(wù)取得圓滿成功。本次任務(wù)中,中國火箭實(shí)現(xiàn)了從海上冷發(fā)射到海上熱發(fā)射的跨越。

捷龍三號火箭發(fā)射瞬間

我們先來說說什么是冷發(fā)射和熱發(fā)射。

冷發(fā)射,是指火箭先從發(fā)射筒中彈射出來,隨后在半空中點(diǎn)火起飛,火箭的高溫尾焰不會燒蝕發(fā)射平臺,長征十一號運(yùn)載火箭就是采取的這種發(fā)射方式;而熱發(fā)射,則是火箭直接從發(fā)射平臺上點(diǎn)火起飛,沒有彈射的過程,我國絕大多數(shù)火箭都是采取的這種發(fā)射方式。

那么,為何要在海上嘗試?yán)浒l(fā)射和熱發(fā)射呢?事實(shí)上,這與海上發(fā)射的優(yōu)勢有關(guān)。

一是海上發(fā)射平臺可機(jī)動部署,可選擇在靠近赤道附近的海域進(jìn)行發(fā)射,最大限度利用地球自轉(zhuǎn)的速度將火箭送入軌道。這樣可以增加運(yùn)載火箭的有效載荷,同時(shí)也相當(dāng)于節(jié)省了運(yùn)載火箭的燃料。

二是海上發(fā)射具有射向范圍寬的優(yōu)勢,火箭殘骸可濺落在海面上,可避開城市等人口聚集區(qū),航落區(qū)安全性好。如果是傳統(tǒng)的陸地發(fā)射場發(fā)射,那么就要考慮殘骸濺落對發(fā)射場周圍人口聚集區(qū)的影響。

看起來海上熱發(fā)射比海上冷發(fā)射少一個(gè)彈射的環(huán)節(jié),是不是更簡單?實(shí)則不然。

火箭直接點(diǎn)火會產(chǎn)生強(qiáng)大的反作用力,火箭高溫尾焰也會考驗(yàn)著發(fā)射船和發(fā)射設(shè)備的承受能力。

那么,這些難題要如何解決?捷龍三號火箭地面發(fā)射支持系統(tǒng)副總師歐陽松對此進(jìn)行了解讀。

“海上熱發(fā)射技術(shù)是對海上冷發(fā)射技術(shù)的繼承與發(fā)展?!睔W陽松表示。

在觀看捷龍三號火箭首飛任務(wù)視頻時(shí),細(xì)心的觀眾可能會發(fā)現(xiàn),火箭在起飛之前,被一個(gè)長方體“籠子”包著,這個(gè)“籠子”就是導(dǎo)向式框架。

海上風(fēng)急浪高,不依靠外力支撐,火箭很難穩(wěn)穩(wěn)地立在發(fā)射船上。因此,冷發(fā)射時(shí),發(fā)射筒支撐著火箭的穩(wěn)定;熱發(fā)射時(shí),火箭則依靠導(dǎo)向式框架。導(dǎo)向式框架能把火箭“扶住”,不會因?yàn)楹r原因,讓火箭失穩(wěn)翻倒。

前邊我們講到,火箭海上熱發(fā)射時(shí),直接從發(fā)射船上點(diǎn)火起飛,會非??简?yàn)發(fā)射船對高溫的承受能力。歐陽松介紹,針對該問題,研制人員在發(fā)射船的尾部單獨(dú)增加了一個(gè)長15米、寬10米的發(fā)射支撐平臺。在該平臺的作用下,火箭尾焰將從由上到下排導(dǎo)轉(zhuǎn)變?yōu)橄蛩絻蓚?cè)排導(dǎo),大幅度降低火箭尾焰對發(fā)射船和發(fā)射設(shè)備的影響。

不僅如此,研制人員還給發(fā)射設(shè)備上了第二重保險(xiǎn)——針對核心元器件,采取增加防護(hù)層的方式進(jìn)行保護(hù);在承受熱流密度大的部位,增加防護(hù)鋼板。

“我們的目標(biāo)是,在火箭發(fā)射完后,設(shè)備的主體結(jié)構(gòu)不受影響,做簡單的維護(hù)后,能再次執(zhí)行任務(wù)。”歐陽松表示。

既然海上熱發(fā)射有這么多難題需要突破,為何還要嘗試?

歐陽松說,海上熱發(fā)射雖然難度大,但比海上冷發(fā)射經(jīng)濟(jì)性更高?!氨热绨l(fā)射筒的成本比導(dǎo)向框架高,同時(shí)海上冷發(fā)射需要一次性消耗品也比海上熱發(fā)射的多?!?/p>

在歐陽松看來,更為重要的是,海上熱發(fā)射做到了對海上冷發(fā)射優(yōu)點(diǎn)的吸收和缺點(diǎn)的消除,實(shí)現(xiàn)了價(jià)值最大化。

隨著捷龍三號火箭海上熱發(fā)射的成功,后續(xù)我們或?qū)⒖吹礁嘈吞柕幕鸺诤I蠠岚l(fā)射上作出嘗試。



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