全球航天发射场
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航天发射场是为保障航天器、运载器的装配、发射前测试、发射、弹道测量等专门建造的一整套地面设备、设施和建筑。发射场的选择非常复杂,需要考虑发射场的地理位置、国家经济发展计划、地形地貌地质条件、海陆空交通便利性、气候和气象条件、发射安全性等等。
发射场主要包括4个部分,技术区,发射区,搜索救生系统和气象系统,技术区一般完成航天器、运载火箭的检查和部段级测试,发射区一般完成系统级测试、加注和发射,搜索救生系统一般完成运载火箭残骸搜索回收,载人航天器和航天员搜救等等,气象系统一般是提供测试发射期间的天气情况。各个系统中又包括通用设备和专用设备两类,通用设备即通用工业性设备,包括电力、照明、取暖、通风、消防、通信、供水、排水等,专用设备是用于火箭与航天器运输、装卸、装配、测试、加注、充填压缩气体、调温、发射准备、发射和飞行控制等的设备。
与运载火箭一样,早期航天发射场也是在导弹发射设施基础上改建的,后来世界主要航天大国为满足各国航天器、运载火箭发展的需要,改建或新建了一些航天发射中心,努力提高发射效率、缩短发射周期、强化发射安全等,同时也使航天发射场从人工劳动密集型向自动智能化方向发展。其发展方向主要有以下特点:一是在发射场选址上,尽量使发射中心靠近赤道并靠近海域,这样做既可以提高火箭的运载能力,同时又可保证火箭航区和残骸溅落区的安全。目前,美国、法国、日本等国的发射场,还有我们国家的文昌发射场均建在海边。二是在发射场规划上,虽然根据不同发射试验的需求建设了多个发射工位,但各发射工位具备兼容性,能满足相同类型和一定规模范围内的火箭发射,如美国卡纳维拉尔角、肯尼迪航天中心、俄罗斯拜科努尔发射场。三是在发射场工作流程设计上,技术区一般采用多工序并行作业,不仅不同任务的航天器运载火箭可以并行,运载火箭、航天器也可在不同厂房进行测试,同时在各厂房设置多个装配测试工位,缩短准备工作时间,提高发射工作效率。如法属圭亚那库鲁发射场,可以进行两发火箭并行作业。四是缩短运载火箭及航天器发射准备周期,主要是缩短在发射工位的占位时间,除必须在发射工位进行的操作外,各项工作大限度地安排在技术区完成。为了省去火箭在发射区再次对接和装配的时间,技术区到发射区普遍采用了整体运输方式,如美国、法国、日本等多采用整体垂直运输方式,俄罗斯采用整体水平运输方式,我们国家两种都有。五是更加重视安全。发射控制中心一般设在远离发射工位的技术区,采用远距离测发控模式,减少人为操作,实现测试发射自动化。值得一提的是,SpaceX公司2016年9月发射前,在发射工位静态点火测试爆炸无一人伤亡,正是测发自动化减少了人工操作的贡献。六是高度重视环境保护,在发射场建立环境监测站和废水、废液、废气处理站,对有毒气体、液体及被污染的物体和噪声采取高效的物理、化学处理和生态治理措施。七是更加重视航天商业发射和对外发射服务,对商业公司开放资源,租赁工位。
从起步到现在,世界航天发射场20余个,南纬40度到北纬75度全球都有,还有0度的国际海上发射平台以及接近赤道的若干发射场。我们国家主要有酒泉发射场、太原发射场、西昌发射场和文昌发射场,都立下了赫赫功勋。酒泉发射场完成了长征-2F载人运载火箭发射,快舟一甲、长征十一、双曲线一号、蓝箭一号等商业固体火箭发射;太原发射场完成了长征六号运载火箭一箭二十星发射;西昌发射场完成了北斗卫星组网发射;文昌发射场完成了胖五和长征七号火箭的首飞。
发射场选址多为人迹罕至之地,随着航天事业进入大众视野,也逐步被大家关注,现场体验震撼和感动成了许多人的梦想,这些对于从事航天工作者来说都不是梦,因此,欢迎你的加入。
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