中国为何要搞海上火箭发射?

选择建立海上发射场,是因为海上发射比陆地发射有更多优点!我们所居住的地球,是个球体,在不断的围绕南北极做自转。那么,越是靠近赤道的地方,离心力就会越大。故而如果选择在赤道地区发射火箭,由于离心力大的缘故,火箭的有效载荷就会增高,从而取得更好的经济性。但是,并非所有国家,都在赤道附近有领土。所以,有的航天大国,比如苏联/俄罗斯,领土多在亚欧大陆的北方,距离赤道很遥远,就只能选择在陆地建立卫星发射场了。

而我国的海南岛,就是地处热带,位置很靠近赤道,所以,我国在海南文昌地区又兴建了一个航天发射场。同样一枚火箭,在赤道附近发射,和在高纬度地区发射,前者的有效载荷比后者可以提高百分之十,这个数字是非常可观的。而即使是我国的海南发射中心,位置也在北纬19度左右,距离赤道还有一段距离。如果能在赤道直接发射,那么不但可以更加节省燃料,更可以直接把地球同步卫星直接送入轨道,免得消耗宝贵的卫星自带的燃料。

所以,从上世纪90年代以来,西方科技强国开始研发海上火箭发射技术,他们采用俄罗斯的天顶号火箭作为运载工具,搞了几十次发射,技术已经开始成熟化,模块化。采用海上发射,可以把火箭装在船上直接运送到赤道地区,然后在公海上发射,发射后的火箭残骸直接坠入海中,不必担心火箭残骸坠落伤人的问题。比如,我国在西昌卫星发射中心发射火箭,则火箭残骸往往坠落在贵州地区,这些地区的群众,提前都要规避的。

而需要疏散的群众规模,往往在几十万人之多。如果在海上发射,就不用考虑群众规避的问题,灵活性大大提高。所以,机动灵活的海上发射方式,如今正在悄然兴起。从海上发射卫星,发射费用比起陆上发射能够做到更为低廉,这在如今商业卫星发射讲究成本的时代,很有竞争性。所以,目前世界各个航天大国,都在研究海上火箭发射技术。

既然大家都已经在攀登海上火箭发射这一个新科技树,那么我国也不能落在后面。否则,在卫星发射手段和成本上,就会落于人后。经过科学家们的努力,在2019年,我国利用长征十一号固体运载火箭,在海上发射了一次,打上去7颗卫星。实际验证了我国的海上发射技术,这是一个了不起的进步!固体运载火箭有着能够储存的优点,完全可以做到造好了火箭就放在那里,想打的时候可以在很短的时间内完成发射准备和实际发射,这样,很方便在某些时间段内发射大量卫星。

长征7号运载火箭在海南成功发射,这对中国的意义有多大?

感受航天与科技的震撼,中国航天是中国科技的一面镜子!长征七号运载火箭发射成功,提升了火箭的经济性和可靠性,中型火箭技术的再升级,高轨发射能力再提升,技术新突破,能力再跨越,新一代运载火箭的主力火箭,加大提升了中国航天进出空间的绝对能力,步入了中国航天发展的“快车道",为航天天强国建设提供坚实保障!科技创新,创新为金!一路求真,中国航天人必将用一次次成功腾飞创造奇迹,创造辉煌!中国航天万岁!伟大的中国万岁!。

火箭发射为什么看上去就像飞机一样斜的飞而不是垂直升空呢?

火箭可以垂直飞行,但是火箭需要将飞行器送入轨道,如果一直垂直于地面飞行,到轨道后探测器水平方向速度为0,如何绕地球运行?所以火箭起飞后会转向,斜着向上飞。通常说火箭和探测器都是分开说,但是其实火箭可以离开探测器而独自飞行,探测器却无法脱离火箭。探测器自身一般体积受限,无法携带足够的燃料,携带的一点燃料通常用于在轨道上的机动变轨,所以探测器需要火箭运送,火箭在飞行的过程中,随着两三级火箭的脱落,最后星箭结合体到达轨道附近,速度也接近第一或者第二宇宙速度,这时没了动力探测器也能维持在轨道上了。

而轨道总是绕地球的椭圆形,你说火箭是垂直飞好还是斜着飞好?卫星等设备之所以需要一定的速度,是因为只有达到某一速度才能绕地球运行。根据牛顿定律,只有当飞船沿地球表面切线方向的速度达到第一宇宙速度,探测器才能沿着地球切线做平抛运动,受地球引力的影响,动能和势能相互转化,结果刚好使卫星的轨道使椭圆,有近地点远地点,近地点和远地点之间势能和动能的转换维持着卫星的无动力运行。

所以火箭的斜着飞是故意设计的,每个火箭发射的时候,最初都是垂直地面的,然后需要调整姿态,以便最终把探测器或者卫星送入环形的轨道,这才是火箭的意义,只有火箭的话,它垂直飞也无所谓啊,可到了某一高度燃料燃尽,而水平的速度为零,那就不能像是平抛运动一样,而是受地球引力的作用坠向地球。此前我国发射了长征五号,一次性地将天问一号送入了轨道,网上视频很多,刚开始的时候火箭是垂直飞行的,过了不久就机动转弯然后斜着飞,从文昌的方向斜着向太平洋上空飞去,值得注意的是火箭飞行参数的变化。

天问一号是要进行火星探测的,所以要脱离地球的轨道,需要靠火箭将其加速到第二宇宙速度,但是长征五号在脱离助推等芯级后,最后星箭结合体快到轨道的时候,关闭了发动机,进入了等待轨道,此时星箭结合体已经接近但尚未达到第二宇宙速度(如图,只达到9.7公里),星箭结合体靠着惯性继续斜向上飞速度稍稍降落,到达入轨点附近的时候星箭结合体再次点火,将探测器送到了预定点位,速度也达到预定速度,也就是第二宇宙速度,这样探测器才得以脱离地球束缚向着火星奔去。

不同于中美等国都是在本国境内发射火箭,俄罗斯和欧盟为什么都是在其他地方发射火箭?

航天事业作为一个大国的标配和地位彰显,拥有先进的航天发射能力不光是对军/民用经济生活的提升,也是对国防事业的奠定。在我们大家熟知的航天发射场中,我国主要有最著名的酒泉卫星发射中心和海南新建造的文昌航天发射中心外,还有太原航天发射中心和西昌航天发射中心,比如前段时间的嫦娥探月卫星、北斗导航卫星都是从西昌卫星发射中心升空的。

国外比较著名的航天发射中心中,发射了航天飞机和土星五号重型火箭的肯尼迪航天发射中心、美国现役大多数军/民用火箭发射的卡那维拉尔角航天发射中心,比如这几年在商业航天发射中多次打破传统发射模式的SpaceX大多数火箭就是在卡角发射的,再比如美国一些极地轨道和洲际导弹试验任务的西海岸的范登堡空军基地也是比较著名的航天发射中心。

其他的如日本的鹿儿岛/种子岛航天发射中心、韩国的罗老岛航天发射中心、印度的达万航天发射中心等。 说了好几个现如今比较著名的航天发射中心,但是唯独没有说俄罗斯和现在的欧盟下属的航天发射中心。首先来说说欧盟下属的欧洲空间局和欧洲航天发射中心,欧空局成立时间是在1975年,当时欧洲各国为了摆脱航天发射对别国的依赖决定合作开发,这就是“欧洲太空计划”,该计划下成立了规划和研制火箭、卫星的欧空局和担任发射任务的库鲁发射场。

法国作为该组织的核心力量,最早法国是有自己独立的航天发射中心的,火箭和卫星还是在法国本土研制,只不过发射场地选在了更靠近赤道的阿尔及利亚的哈马圭尔航天发射场(越靠近赤道的火箭借助于地球自西向东转动的加速度越节省燃料,也可以说同一枚火箭越靠近赤道发射运载力越大,或者发射同样的航天器越靠近赤道越节省燃料)。

虽然哈马基尔航天发射中心比较靠近赤道,但是上世纪60年代后阿尔及利亚独立后这个发射场就不能用了,所以在欧空局成立后,法国在南美洲的法国领土属地的圭亚那地区建造了一个全新的航天发射场,相比原来的航天发射场首先领土属于法国管辖,所以不存在地区干预的问题,其次新建的航天发射中心更靠近赤道,与赤道的夹角只有5度,也是目前全球所有航天发射场中最靠近赤道的航天发射中心。

在该航天发射中心发射的阿丽亚娜火箭虽然是在法国本土建造后经由海运到航天发射场,但是其优越的地理位置也成为了欧空局最核心的航天发射中心,虽然海运路途超过7000公里,但是相比在欧洲建设航天发射中心地理位置更好,首先是更节省燃料或者可以发射质量更大的航天器,其次就是火箭整个发射路线基本是在大西洋上空,不管是火箭顺利发射还是发射失败的残骸都会掉落在海上,所以相比欧洲来说更安全、更环保。

说起俄罗斯一直以来比较依赖的拜科努尔航天发射场,这个航天发射场和欧洲航天发射中心一样并不在俄罗斯本土,而是在现在的哈萨克斯坦境内。其实最早的时候,就是在苏联还没有解体前,哈萨克斯坦和俄罗斯都是苏联的国土,虽然当时苏联还有东方航天发射场和普列谢茨克航天发射场,但是相比后两个一个北纬51度一个北纬63度而言,拜科努尔航天发射中心的纬度只有北纬46度,所以更适合发展航天事业。

所以自上世纪50年代末世界上第一枚洲际导弹R-7从该发射场发射一个月后,世界上第一颗人造地球卫星也从此发射升空。此后拜科努尔航天发射场成为了人类发现航天事业最重要的发射场地之一,在这里人类第一颗探月、探火、探水、载人等火箭发射,此后苏联发射过的所有礼炮、和平空间站都是在此发射,后来该发射场还成为了美苏太空争霸中,苏联的N1登月火箭和能源号重型火箭、暴风雪号航天飞机发射场地。

在当时因为哈萨克只属于苏联的加盟国,相当于苏联的一个省,所以在自己的国土上发展航天事业完全没有任何问题。 但是自苏联解体后,拜科努尔航天发射中心就属于哈萨克斯坦独有了,对于俄罗斯而言,拜科努尔航天发射中心已经不是自己的了,所以为了继续发展本国的航天事业,两国之间签署了租借协议,算是各取所需吧,因为俄罗斯虽然拥有完整的火箭、航天器制造能力,但是没有合适的航天发射场,而哈萨克斯坦除了继承了一个航天发射场外再和航天发射没有丝毫瓜连,所以两国之间以年1.15亿美元的租借费签了20年的租借合同。

虽然这几年关于俄罗斯放弃拜科努尔航天发射场转而采用国内的东方航天发射场的消息不绝于耳,但是拜科努尔航天发射场对于俄罗斯航天事业的发展起到决定性的作用,因为拜科努尔航天发射场是俄罗斯目前唯一一个可以发射载人飞船和GEO轨道航天器的航天发射场,如果俄罗斯放弃拜科努尔航天发射场转战国内的高纬度的东方航天发射场,意味着俄罗斯主动放弃了未来商业航天发射订单(因为东方航天发射场纬度更高,发射卫星的成本比拜科努尔高的多)。

总结一下,拜科努尔航天发射场作为人类开展航天事业以来最重要的发射场地,在过去的半个多世纪中,这里发射了超过2500枚火箭、把超过3000个航天器和超过130位航天员送入太空,再加之现在拜科努尔也是向国际空间站输送航天员的唯一场地,所以在未来10年时间里,拜科努尔航天发射场仍然是俄罗斯最重要的航天发射中心。


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