中国火箭腾汪洋

杭添仁

“我国将于今年首次从海上发射运载火箭”这是中国运载火箭技术研究院院长李洪在早些时候向媒体透露的。众所周知，运载火箭通常是在陆地上发射的，近的如酒泉、发射场、发射场和文昌发射场都是建在陆地上，远的拜科努尔、东方、卡纳维拉尔角和库鲁等著名发射场也全是陆地发射场。那么为什么我们要尝试海上发射运载火箭呢？

进入发射状态的“天顶3号”海射火箭矗立在“奥德赛”发射平台上，远处是发射指挥船。

向赤道靠拢

在地球上越靠近地球赤道地方，地球自转产生的线速度越大，所以如果航天发射场越靠近地球赤道，就越能充分利用地球自转力提高运载火箭的地球静止轨道运载能力，且入轨角度也比较好。由于地球静止轨道恰好处于地球赤道平面以上35800千米的地方。因此从赤道附近实施发.射，卫星可直接进入地球静止轨道，无需耗用燃料进行变轨，从而能延长卫星运行寿命，降低发射或卫星的运营成本。这一减（火箭燃料）一加（地球自转推力）可使火箭的有效载荷增加许多。

各航天大国都将自己主要的卫星发射场建在尽可能靠赤道的地方。像美国的卡纳维拉尔角发射场位于北纬28°；拜科努尔发射场位于北纬46°；最理想的陆上发射场是欧洲航天局法属圭亚那的库鲁发射场，它恰好位于赤道附近，只有北纬5。。

如果俄罗斯著名的“质子”号大型运载火箭改在上文中提到的临近赤道附近的库鲁发射场发射，将比它从拜科努尔发射场发射可提高20%的地球同步转移轨道运载能力。

再拿我国四大航天发射场来举例，相较于纬度较高的酒泉（北纬41°）、太原（北纬38°）、西昌（北纬28°）发射场，在位于北纬19°文昌发射场发射同型号火箭能将火箭推力增加10%左右，减少卫星调姿消耗燃料，延长卫星使用寿命，仅在校正夹角上，文昌与西昌相比，节省的燃料就可以让卫星多运行3年，效费比高。

那么，在赤道附近没有国土的国家想在赤道附近发射运载火箭怎么办？可以去赤道附近的公海嘛！

机动 机动

20世纪90年代，在海上建造发射场的奇思妙想运应而生，人们想把海上石油钻井平台或巨轮改进成海上发射平台，然后把海上发射平台和运载火箭移动至赤道附近，接着在海上发射平台起竖运载火箭，最终完成海上发射任务。

其实，哪怕海上发射平台不在低纬度区域，海上发射火箭还有其他一些优势，比如：对空域要求更低、发射方位角更广、也更加安全等。非常重要的一点是，可增加发射的灵活性。从海上发射可根据卫星轨道的要求选择最适宜的发射位置。尽管海射计划目前的主要服务领域是发射地球静止轨道的通信卫星，但由于其固有的海上机动能力，也可以方便地发射其它轨道的卫星。通常的做法是，发射地球静止轨道卫星时，选择夏威夷以南、基里巴斯群岛附近的赤道海域。具体发射地点可依据气象条件、船只往返时间和火箭分离部件坠落区的安全性加以选择。发射中低轨道及极地轨道卫星时，则可选择檀香山以北的太平洋海域。陆上发射场往往不能兼顾各种轨道卫星的发射。这也就是为什么美国、俄罗斯和中国都拥有多个卫星发射场，因为他们各有所侧重。

海射火箭的航区、残骸落区安全性好，因为可远离人口稠密区，当火箭发射后其助推器、第1、2级的残骸可直接落入海中，所以能大大提高火箭殘骸坠落的安全性，即使在升空时发生故障或爆炸，也不会殃及平民或地面设施。目前，各国在选择陆上发射场位置时，为避让城市或入口稠密区伤过不少脑筋。在火箭发射的实际运作中，火箭的上升轨迹和卫星的入轨倾角也常因此受到一定限制。

同样因为四周都是大海，海上发射还具有射向范围宽的优势。火箭发射的覆盖和射向范围基本不受限制，可以满足地球静止轨道卫星、大质量极轨卫星、空间站和深空探测器等各类航天器的发射任务。

海运优势也是在海上发射火箭的一大长处。目前，运载器和航天器的发展趋势是体积、直径和重量等越来越大，用公路、铁路运输它们都难以满足要求，而在海上发射则可以通过巨型轮船运输来解决。

美俄合资搞公司

1999年3月28日，世界第1枚海射火箭“天顶”3号在浩翰的太平洋上划破静寂的海空，冲上了九重天，在把1颗试验卫星成功地送入预定轨道以后，实现了人类多年来在海上发射运载火箭的梦想。

“天顶”3号是由美国波音公司、俄罗斯能源航天火箭集团、乌克兰南方设计局/南方机械制造科研生产联合体和挪威夸纳海事集团共同投资的国际海上发射服务公司研发的。公司1995年成立，其股权分配为：波音公司40%，能源航天集团25%，南方设计局15%，夸纳海事集团20%。

该公司的总部位于美国加利福尼亚州洛杉矶市长滩，它负责发射计划实施过程的综合管理，包括“天顶”3号海射系统的销售和保险等业务。发射系统硬件的生产由各参股公司分工负责，其中：波音公司负责生产整流罩和有效载荷接口设备、设计并操作基地港港口设备和负责安装有效载荷；能源航天火箭集团负责研制并组装“天顶”3号海射火箭第3级；南方设计局/南方机械制造科研生产联合体负责生产“天顶”3号海射火箭第1、2级；夸纳海事集团负责制造总装指挥船并设计改进海上发射平台。

由于受多种政治原因的影响，美国海关阻止携带“天顶”3号海射火箭部件的指挥船停靠加利福尼亚港口，认定它可用于洲际弹道导弹，国际海上发射公司于2009年宣布破产。

2010年，国际海上发射公司又进行了重组。重组后，俄罗斯能源火箭公司占95%的股份，美国波音公司占3%，挪威夸纳海事集团占2%。从此，该公司的投资方由四大集团变为三大集团（少了乌克兰南方设计局），美国和挪威也大幅缩减了投资。

由于受国际关系和该公司重组等因素的影响，自2014年后国际海上发射公司至今没有发射过“天顶”3号海射火箭。

水上的“天顶”

“天顶”3号海射火箭是1种全液体3级运载火箭，各级发动机均采用液氧和煤油作为推进剂，地球静止转移轨道运载能力6吨左右，是当时世界上除欧洲“阿里安”5号和俄罗斯“质子”M运载火箭之外的第3大商用运载火箭，推销价格为9000万美元，与“质子”M的相当，大大低于“阿里安”5号火箭1.5亿美元的销售价格。截止2014年5月26日最后一次发射，“天顶”3号海射火箭共完成了36次发射，33次成功。

“海上奥德赛”发射平台是由4螺旋桨式推进系统自推进的、半潜双船式海上移动发射平台。原为北海油田的一座石油钻井平台。

“天顶”3号各级研制好以后运至停泊在加州长滩的指挥船上完成装配，然后测试有效载荷并封装，接着把它们转移到海上发射平台上，与指挥船一起长途航行到离基里巴斯圣诞岛约370千米的国际水域赤道附近，即北纬0°，西经154°的海域，这里气候条件良好，风浪也不大，几乎可以全年发射。

到达预订地点后，发射架打开，火箭起竖，发射平台上的船员撤离到指挥船上，并驶离到5千米以外。在确保海上发射平台上无人后，火箭就开始加注、发射。

名为“海上奥德赛”的海上发射平台，此前遭受过火灾破坏，经夸纳海事公司负责修复后改建成海上发射平台。其上面配备有发射台、起竖架、推进剂加注系统和其他的辅助设备等。

海上发射平台甲板长78米，宽66.8米，可同时容纳68名工作人员在上面工作生活。除工作间外，上面还配备有生活间和医务室等。待发射前的所有准备工作全部完成后，工作人员必须通过与总装指挥船相连的平桥或是直升机从发射平台撤回到总装指挥船，并由坚守在总装指挥船发射控制中心内的工作人员控制火箭发射。

2016年9月，俄罗斯S7集团又收购了海上发射指挥船、海上发射发射平台等。该公司最近表示，打算于2019年12月至2022年间用这个海上发射平台进行12次发射。

其实，说起海射火箭还有一种，即俄罗斯从水下发射的波浪号潜射运载火箭。该运载火箭是由潜射导弹改装而成的，已发射过几枚，均告成功，但它只能将小型有效载荷发射到近地轨道，所以近年没有见其身影。

中国海射火箭

据中国航天科技集团公司官微报道，我国在开展海上发射试验后，将于今年开始推出面向商业市场的海上发射服务。

用潜射火箭发射宇宙1号太阳帆示意圖

组装完毕的“长征11号”运载火箭

与国际海射发射公司不同，我国海上发射所用的运载火箭和发射平台都是我国自己的，所以不存在国与国之间技术转让方面的问题。

我国拟用“长征”11号小型固体运载火箭执行我国首次海上发射任务，以满足北纬5°甚至更小倾角轨道卫星的发射需要，进一步提高该火箭的任务适应性，从而填补我国火箭进入空间能力的空白，提供更丰富的商业发射服务，抢占世界商业航天市场。近几年来，近赤道、低轨道倾角卫星的发射需求日趋旺盛，我国海射火箭能满足这些需求，具有较强的安全性和灵活性。

不过我国火箭专家指出，在海上发射也对海射火箭的性能提出了更高的要求：大洋之中补给能力有限，火箭的测试发射工作越简捷越好；在海上发射时，还要面对海面的晃动和高温热流的引导等问题，这就需要运载火箭采用合适的控制与发射方式。

“长征”11号是我国新研制的一种4级固体小型运载火箭，目前它可把350千克有效载荷送入700千米高度太阳同步轨道，低轨运载能力为700千克，经过适当改进，今后还能进一步提高运载能力。“长征”11号具有“快速、灵活、可靠、便捷、低廉”一系列优势，实现了我国运载火箭24小时快速发射的跨越，主要用于满足自然灾害、突发事件等应急情况下微小卫星发射需求。这些特点也能满足要求海上发射的要求，并向市场提供安全、灵活等更完善到位的商业航天发射服务，在国际商业发射市场中具有重要意义。

进行海上发射还要有稳定的海上发射平台。近年来我国已打造出世界最大、钻井深度最深的海上“蓝鲸”1号钻井平台和世界先进水平的集装箱船“郑和”号等一大批先进海上平台装备，这就为建造性能优异的海上发射平台奠定了坚实基础。据悉，即将亮相的中国火箭海上发射平台是由万吨级巨型货轮改造而成。

责任编辑：武瑾媛