海上發射平台

海上發射是國際航天界醞釀多年的一種新的火箭、衛星發射方式——海上發射,即將成為現實。目前,工程進展迅速,各項測試演練工作已接近尾聲。據美國報刊報導,預定今年3月14日在大洋深處、即夏威夷東南約2300千米的赤道洋面進行首次演示性發射。

2019年6月5日，中國首次成功實現海上衛星發射。

海上發射技術可以彌補國家或省份缺少發射中心或地理以及環境影響所帶來的不足，廉價而適用的海上發射服務不僅是海軍的需要,也是國家乃至世界的需求。俄羅斯、美國、挪威、烏克蘭、日本等國正在加緊研發。

基本介紹

• 中文名：海上發射平台
• 外文名：Offshore platform

發展沿革

建一個現代化的航天發射中心，一般需要占用大量的土地，而且發射方向也受到限制。因為萬一發生事故或者靶場安全官員不得不毀掉火箭時，不允許火箭發射彈道通過居民區上空。由於這個原因，世界上一些主要發射場或航天發射中心都設在沿海。

海上發射平台

發射中心即使設在沿海，也會受到社會和產業方面的限制。如日本的種子島發射場，由於捕魚工會的抗議，該發射場發射作業被限制在兩個49天的周期內，平均每年只許發射4次。這樣就很難安排因技術問題而推遲的發射。

前蘇聯沒有沿海發射場，它的航天設施位於低人口密度地區，儘管這樣，脫落的火箭各級，含有一些毒性和腐蝕性很高的推進劑，必然會引起污染。

如果將發射場設在廣闊的海洋上，上述問題就會得到很好的解決。20世紀60年代中期，義大利在印度洋中建立了第一個民用移動式赤道發射場——聖馬科發射平台。它包括兩個不同類型的平台。一個起發射台作用，另一個是控制發射的指揮所。

1995年，美國波音公司、烏克蘭南方公司、俄羅斯能源科研生產公司和挪威克韋爾納公司組成一個海上發射公司，它們準備在地球赤道附近的海洋上建立一個與聖馬科相類似的海上發射平台，也是由兩部分組成，一部分用於發射，一部分用作控制中心。不同之處是這個平台是安裝在一艘船上。

這個發射平台設計有133米長，60米寬，42.5米高，重達3萬多噸。支撐平台的4根大圓柱，直徑就有10米以上。平台上設有環境控制的機庫，火箭就放置在其中向發射場轉移，另外還有將火箭豎起到發射位置的設備。平台上裝有足夠的供發射用的煤油和液氧，並可提供20人的食宿，人員在發射前將撤離到平台以外5000米。

海上發射平台

海上平台發射系統另一個主要部分是裝配指揮船，在港口內它將作為裝配與組裝設施，在海上就成為發射指揮控制中心。船上還配有直升機起落場和機庫。

1996年8月，海上發射平台開始施工，1997年6月主體平台竣工，移交後即開往俄羅斯的維堡，在那裡將安裝俄羅斯製造的發射設備。由於海上發射比陸地發射要經濟，所以現在海上發射公司已接到十幾次發射的定單。嶄露頭角的海上發射平台就顯示了其巨大的潛力。

海上發射公司所運用的運載火箭是“天頂號”。據發射公司稱，“天頂號”已成功發射24次，火箭的第四級已成功飛行159次，該系統具有很高的實用性和可靠性。

海上發射公司的“天頂號”運載火箭，其有效載荷運載能力為5000千克，可將載荷運送至地球同步軌道。

有關專家稱，隨著海上發射技術的不斷成熟，將來的航天發射中心必然會由陸地轉移到海洋，海上發射公司可能是這一變化的轉折點。

組成

發射平台

長132米，寬67米，原為北海油田的一座石油鑽井平台，遭火災破壞，經挪威夸納海事公司負責修復並改建成發射平台，定名為“海洋奧德賽”，重達3．1萬噸。平台配有兩套動力裝置使它具有自主航行的能力，航速可達12節左右。海上發射場平台上新建的空調廠房可容納多枚火箭，並可為20名工作人員提供全套生活保障設施。平台為半潛式，下方有兩排浮筒，當準備發射之前，浮筒會灌入大量海水，從而下潛到發射壓載深度，排水量也會提高到4．6萬噸，通過這種方式增加發射時的穩定性。

總裝指揮船( ACS)

長201米，排水量為3．4萬噸，可容納240名船員。甲板下有一長度67米的巨大車間用於存放和組裝工作，能並排存放3枚完成總裝的火箭，而且每枚火箭周圍都有足夠的工作空間。由挪威夸納海事公司提供，用以進行火箭的總裝，並實施發射指揮。

運載火箭

運載火箭為“天頂”號運載火箭，海射型運載火箭海上發射使用的運載火箭為“天頂”-3SL型。“天頂”系列運載火箭是一種全液體運載火箭，是蘇聯/俄羅斯運載火箭家族中一種較新的型號，1985年首次用於衛星發射。“天頂”系列分為兩級的“天頂”-2型，三級的“天頂”-3型和“天頂”-3SL型。“天頂”-3SL為海上發射型，長61米，直徑39米，以液氧和煤油為推進劑。為了滿足海上發射的性能要求和提高可靠性，海射公司對火箭的一級結構進行了加強，更換了二子級和上面級的制導計算機，增加了二子級和上面級的液氧貯量，它由設在烏克蘭的南方聯合體製造，但第三級和整流罩分別由能源中心和波音公司製造。該火箭能把重達5噸左右的負載送入地球同步轉移軌道。“天頂”型火箭具有水平組裝、自動起豎和自動加注的特點，這對於海上發射來說是非常合適的。

基地港

設在美國加利福尼亞州長灘,由美國波音公司負責管理。

分類

海上發射設施可分為固定式海上發射平台和移動式海上發射平台。義大利的聖馬可發射場的發射設施就屬於固定式海上發射平台，在20世紀90年代前曾多次發射過衛星。移動式海上發射平台的優勢在於“移動”，只有“移動”才能選擇有利的發射點。20世紀90年代，由美國、烏克蘭、俄羅斯和挪威等國組建的海上發射公司，採用奧德賽移動式海上發射平台，可在赤道水域的任何地點進行發射，能最大限度地發揮運載火箭的能力，具有較強的發射適應性和商業價值。

中國情況

海上試驗

2019年6月5日12時06分，中國在黃海海域用長征十一號海射運載火箭將技術試驗衛星捕風一號A、B星及五顆商業衛星順利送入預定軌道，試驗取得圓滿成功。這是中國首次在海上實施運載火箭發射技術試驗，有利於更好地滿足不同傾角衛星發射需求，促進中國商業航天發展。本次試驗採用長征十一號海射型固體運載火箭，以民用船舶為發射平台，探索了中國海上發射管理模式，驗證了海上發射能力。捕風一號A、B衛星將實現小衛星編隊探測海面風場零的突破，可提高全天候海面風場探測能力，提升中國颱風監測和氣象精準預報能力。
運載火箭海上發射具有靈活性強、任務適應性好、發射經濟性優等特點，可通過靈活選擇發射點和航落區，滿足各種軌道有效載荷發射需求，為“一帶一路”沿線國家提供更好的航天商業發射服務。
國家航天局負責固體運載火箭海上發射技術試驗項目的組織管理和大總體協調，中國航天科技集團有限公司所屬中國運載火箭技術研究院和中國空間技術研究院分別負責火箭和衛星研製，中國國際海運貨櫃（集團）股份有限公司負責船舶發射平台，中國衛星發射測控系統部負責發射、測控任務組織實施。本次發射是長征系列運載火箭第306次發射。

發射位置

中國首次發射使用的是民用船舶作為發射平台，發射位置位於中國黃海海域，東經121.19度、北緯34.90度。火箭按121.6度射向實施發射，火箭飛行過程二子級殘骸落入北太平洋公海。

衛星發射所在海域

火箭情況

長征十一號運載火箭是中國研發的綠色固體火箭，火箭及搭載物不含肼類危險物，火箭殘骸不會對周邊海域造成危害。

優點

海上發射的優點是：太空飛行器可充分利用赤道上地球自轉的附加速度，從而節省運載火箭的燃料；對地靜止軌道衛星可直接入軌，無需耗用衛星所攜帶的燃料進行變軌；方便選擇發射區和人軌航區；增加發射衛星的靈活，可根據衛星運行軌道的要求選擇最適宜的發射位置。