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华宇注册1956_陆地上造的火箭,为什么都运去海上

本文来自民众号:品玩(ID:pinwancool),作者:油醋,题图来自:视觉中国


前有SpaceX的猎鹰系列运载火箭,最近则是我国的长征十一号火箭,这些在大地上制造的火箭,一个个都跑去海洋上发射升空,岂非是这陆地不够大,照样这海洋有什么魔力?


9月15日,长征十一号运载火箭发射成功。据央视新闻报道,本次发射接纳“一箭九星”方式顺遂将“吉林一号”高分03-1组卫星送入预定轨道。本次发射的卫星组成包罗 “央视频号”卫星在内的3颗视频成像模式卫星和6颗推扫成像模式卫星, “哔哩哔哩视频”卫星在上一次发射失败后此番终于顺遂升空。


本次发射的卫星主要用于获取高分辨率可见光推扫影像和视频影像,将为中国国土资源普查、城市规划、灾难监测等提供遥感服务。


除了卫星组列,此次的发射园地值得关注。本次发射地址没有设在通例的四大发射中央(酒泉、太原、西昌、文昌),而是在黄海海域上执行发射。无独有偶,大洋彼岸意在最终将火箭推向商用的SpaceX CEO伊隆·马斯克也在8月示意“海洋太空港是星际飞船及其运载火箭的未来”。


全世界的火箭都上赶着脱离陆地,在陆地上顺遂发射了这么多年后,火箭为什么要搬去海上?


一、离赤道越近越好



海上相比陆地的优势之一,是能更靠近低纬度的赤道区域,这意味着可以最大水平借到地球的自转速率来提升火箭的运载能力。


因纬度差别,地球外面各地的线速率(切面速率)会发生转变,并与纬度成反比——这可以理解为在角速率稳定的情形下,各纬度上的人随着地球自转一圈的时间一致,于是周长越长的低纬度区域,人的“奔跑”也越快。这个“奔跑速率”就可以理解为线速率。地表的线速率可以视为火箭拥有的初始速率,借到的初始速率越大,火箭需要到达目的速率所需的推进剂燃料就越少,从而火箭的运载能力得以提高。


另一方面,海上发射平台更容易大规模移动。而由于公海的存在,理论上任何国家的火箭发射都可以移动到靠近赤道的位置来实行,因此海上场景成为火箭发射提升运载能力上限的突破口之一。


▲ 深蓝色为公海区域


除此之外,海上发射利于举行特殊轨道义务,好比为了知足更庞大的商业用途,小倾角卫星被越来越重视。而据长征十一号运载火箭副总指挥金鑫先容,火箭从赤道四周发射,可以制止卫星轨道倾角转变发生能量消耗,可以同时提高火箭运载能力以及使用寿命。


二、比陆地发射更平安


除了运载能力的提升,海上发射的平安隐患也更小。


火箭升空后助推器燃料耗尽会掉落,更坏的情形是,火箭发射一旦失败也会落回地面。以是落区平安是火箭发射义务中的主要思量因素。因此发射基地往往设在人口稀疏的地域。以海内四大发射中央为例,酒泉和太原发射中央划分设在戈壁滩和沙漠边缘,西昌和文昌发射基地前者居于大凉山要地,后者临海。四地都是低人口密度区域。


海面对于火箭发射无异于在一片无人区,义务设计中对于落区位置的控制可以更为宽容。世界上一些主要的发射基地,如美国的西部航天和导弹试验中央,俄罗斯的普列谢茨克基地等,都设立在滨海位置,且发射朝向面向海域,其中都有出于第三方平安性的思量。


▲ 全球航天发射场结构


若是火箭发射大规模投入商用,甚至在未来成为一种交通工具。那么发射时伟大的噪音也是思量因素之一。马斯克对于SpaceX星际飞船的使用构想是一年1000次发射义务,在此前的一次采访中,他示意未来星际飞船可能以从海上发射为主,主要是出于飞船腾飞频仍且噪音太大的思量。


三、自然环境成变数


但海上发射并不是全无风险,多变的自然环境是不能忽视的未知因素。


在世界各国的航天发射过程中,有一套“火箭发射天气尺度(weather launch commit criteria)”需要严格遵守。其中对制止积云,雷暴等天气状态有严格要求。今年早些时候SpaceX载人航天发射设计最初就曾经由于天气缘故原由被迫推迟。


▲ 火箭发射天气尺度(weather launch commit criteria)


而相比陆地,海上局部的自然环境多变且更难展望。海上发生雷暴天气的概率较高,且具有高盐雾(指大气中由含盐细小液滴所组成的弥散系统)的特征。前者会滋扰电子装备,后者则会侵蚀露出在外的装备外面。而且海上霉菌浓度高,会造成有机质料的霉化变质并引起电器元件的短路等状态。


在美国航天飞机的义务历史中,靠近半数的延期发射都与天气因素相关。“天有不测风云”是海上发射的最大变数,运载火箭装备选型和发射方案都需要凭据海上环境做响应调整。


同时由于水面差别于陆地,发射平台需要实现长时间航向保持、动态方位通报等动基座瞄准手艺研究及试验验证。为了保证职员平安,这一切都需要远程操控,平台上需要实现无人值守发射。这也是海上火箭发射在面临严苛的自然环境因素之外,另一方面的手艺难点。


但现在看来,这些难题都无法阻挡火箭们前往汪洋大海发射升空的刻意,火箭和海洋是越靠越近了。


本文来自民众号:品玩(ID:pinwancool),作者:油醋

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