不可小覷!捷龍三號突破海上熱發(fā)射,多型液體火箭或?qū)⒁茙熀I?/h1>

北京時間2022年12月9日下午,“捷龍三號”遙一運載火箭1箭14星從位于黃海海域的發(fā)射船成功發(fā)射,成為中國第一型進(jìn)行海上熱發(fā)射的火箭,這也意味著中國海上發(fā)射實現(xiàn)了由“冷”到“熱”的跨越!那么,什么是海上熱發(fā)射?和海上冷發(fā)射有什么區(qū)別?具體意義在哪里?

冷發(fā)射,是指火箭先從發(fā)射筒中彈射出來,隨后在半空中點火起飛,“長征十一號”火箭采取的就是這種發(fā)射方式;而熱發(fā)射,則是火箭直接從發(fā)射平臺上點火起飛,我國絕大多數(shù)火箭都是采取的這種發(fā)射方式。而海上冷發(fā)射和海上熱發(fā)射指的是在海面發(fā)射平臺進(jìn)行的冷發(fā)射和熱發(fā)射。

采取海上冷發(fā)射時,火箭的高溫尾焰不會燒蝕發(fā)射平臺,有利于平臺維護(hù)和高頻次發(fā)射,但是這種方式更適合小型火箭,對于“捷龍三號”這型起飛量級達(dá)到140噸的中型火箭,實現(xiàn)從發(fā)射筒中彈出的技術(shù)難度較大,同時,支持冷發(fā)射的發(fā)射筒的成本較高,發(fā)射時需要的一次性消耗品也較多,經(jīng)濟(jì)性略差。

而采用海上熱發(fā)射時,其使用的導(dǎo)向式框架比海上冷發(fā)射使用的發(fā)射筒成本更低,發(fā)射時一次性消耗品也更少,經(jīng)濟(jì)性明顯改善,但是火箭執(zhí)行海上熱發(fā)射時,直接從發(fā)射船上點火起飛,會非??简灠l(fā)射船對高溫的承受能力。為此,在發(fā)射船的尾部單獨增加了一個長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。

此外,還針對核心元器件,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。采取上述防護(hù)措施的目標(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)。

實施海上熱發(fā)射,不僅僅是成本更低了,也為更多運載火箭的海上發(fā)射開辟了一條道路。未來,“捷龍三號”所在的長征火箭公司乃至背后的中國航天科技集團(tuán)一院不僅將實現(xiàn)“冷熱兼?zhèn)洹保€將實現(xiàn)“固液兼容”、“固定+機(jī)動”、“一次出海多次發(fā)射”的海上發(fā)射。目前,由一院研制的常態(tài)化執(zhí)行商業(yè)任務(wù)的火箭除了“長征十一號”、“捷龍一號”、“捷龍三號”等3型固體火箭,還有“長征二號丙”和“長征八號”等2型中型液體火箭,也就意味著我們將有機(jī)會看到“長二丙”和“長八”在海上發(fā)射的場景,不過針對這兩型中型火箭起飛質(zhì)量達(dá)到或超過200噸的體量,使用的很可能就是類似海上鉆井平臺一樣的固定發(fā)射平臺。

在商業(yè)航天持續(xù)發(fā)展的當(dāng)下,不僅是一院,民營商業(yè)航天企業(yè)也將嘗試液體火箭海上熱發(fā)射,比如星河動力推出的采用液氧煤油推進(jìn)劑的“智神星一號”。所以說,“捷龍三號”實現(xiàn)的是海上冷發(fā)射到海上熱發(fā)射的跨越,打開的確是未來海上發(fā)射的方便之門,意義必定是重大的!
作者:大白高國