航天器发射技术：海基发射操作独特并高度自动化

海基发射操作比较独特，并且自动化程度高。

1）处理操作

“天顶号”运载火箭的一级、二级和DM舱段上面级由商船从乌克兰和俄罗斯运到母港，并存放在岸上的贮存设施内。当要进行发射时，分别从库中取出，并通过船尾一个可收放的大型滚装板转运到组装指挥船上，以进行处理。将“天顶号”运载火箭的一、二级放在甲板下船体后部最大的一个舱内。舱长67 m，宽30 m，吊高18 m。除对运载火箭一、二级进行处理外，在舱内还将进行全箭总装以及星、箭对接。它可以并排存放3枚完成总装的运载火箭，而且每枚运载火箭周围都有足够的操作空间。

DM舱段上面级在船体前部一个较小的舱内进行垂直处理和燃料加注，处理工作的最后一个步骤是把该级从垂直状态转成水平状态。整个处理程序耗时较长，需23天时间。

卫星的处理工作与运载火箭的处理工作同时进行，地点在母港岸上的有效载荷处理设施内，任务包括测试、加注、与适配器对接、转至水平位置和封装到整流罩内。完成处理后，卫星将被运送到组装指挥船上，并与运载火箭对接在一起。星、箭对接工作要用2.5天。

2）运输操作

在起锚驶往赤道发射地点之前，完成总装和星、箭对接的运载火箭将从组装指挥船转载到海上发射平台，如图5.22所示。

图5.22　运载火箭从组装指挥船转载到海上发射平台(www.xing528.com)

为了保证组装指挥船和海上发射平台能精确地对准在一条直线上，转移工作要在风浪较小的夜间进行。一般情况下，组装指挥船和海上发射平台分别停靠在码头的两侧，两个船体都要相对并固定在码头上，如图5.22中左上侧虚线所示。

准备就绪后，运载火箭被重新推到延伸出去的水平滚装板上，海上发射平台上火箭库底部的一道门被打开。此后，从海上发射平台上方放下来的两个吊钩挂在运载火箭一、二级的吊点上，运载火箭被吊离滑台，并倒退着进入火箭库，最后被放到运输起竖装置上。海上发射联合公司预计全箭及有效载荷向海上发射平台的转移工作用2天时间，但实际吊运过程只需几个小时就可以完成。

3）发射操作

总装好的运载火箭是装在海上发射平台主甲板上密封的库房中运往发射地点的。对于典型的地球同步转移轨道任务，发射地点位于西经150°的赤道上，大约需要航行7天。第一天，到达发射地点后，海上发射平台需用12～15 h向桩腿内泵水，从而下潜到发射压载深度，以提高稳定性。第二天，两个船体之间搭起一座便桥，运载火箭将在库内完成最后的处理工作。组装指挥船和海上发射平台都将启用动态定位系统。第三天，组装指挥船将撤离到距海上发射平台4.8 km左右的位置，只留下少数几个人在海上发射平台上负责把运载火箭推出并起竖到发射台上，此时将使用平衡系统使海上发射平台的摇动限制在1°以内。

运载火箭的飞行操作是全自动化的，起飞前约5 h，运载火箭自动控制程序开始起动，1.5 h以后剩余人员从海上发射平台撤离，再过1 h推进剂开始自动加注，到离点火还剩17 min时，运输起竖装置从运载火箭上撤下，并被运回火箭库。

以发射典型的地球同步转移轨道卫星为例，第一级飞行时间为2.5 min，第二级分离时间在起飞后8.75 min。DM上面级将在起飞后523 s首次点火工作，把卫星送入停泊轨道。2 580 s时，该上面级将再次点火，把卫星送入36 536 km×720 km、倾角为1.25°的近地转移轨道。星、箭分离将在3 721 s时完成。

一级火箭、二级火箭的所有飞行情况都在组装指挥船及俄罗斯测控跟踪船的观测范围内。燃尽的各级火箭都掉入太平洋中，离南美洲的海岸及主要海岸的海运航线较近，如果飞行轨迹偏离预先编程的限度，箭上系统将自动关闭推进系统并结束任务。

发射完毕后，海上发射平台、组装指挥船都返回母港。按目前的计划，船只往返一次约需21天。组装指挥船也可驶抵夏威夷，用户在夏威夷乘飞机返回。进行1次海基发射至少需要55天时间，这样每年可进行6次海基发射。若安排得再周密一些，年发射次数可增至8次或更多。