航天器发射技术特点-航天器发射技术

航天发射和导弹发射不同，导弹发射要求较高的防护能力和良好的作战性能，因此，发射设施和设备必须具备隐蔽、机动、快速的特点，发射系统要尽量简化、设备数量要少、目标小、能迅速转移和展开，并具有全方位的反现代侦察的伪装手段。

由于早期的航天器质量和体积较小，因此运载火箭往往是在导弹的基础上发展起来的，其箭体结构基本相同，所以导弹的发射系统和航天器的发射系统往往可以通用。

随着各种高性能、多用途、大推力运载火箭和各类航天器的出现，原有的导弹发射系统远远不能满足开发、利用近地空间和商业卫星发射的要求，于是出现了品种繁多的新型航天器发射系统（有时称为航天发射中心、航天发射场或航天港，本书此后称为航天发射场）。这些现代化的发射系统和以往的导弹发射场相比，具有以下显著的特点。

1.开放性

开放性又称为公开性，指发射场和发射设施的对外开放。目前世界上大多数航天发射场都将自己的主要发射设施的技术参数编入操作手册，对外服务时供用户参考。由于开放性，发射场址可以选择毗邻中、小城镇和沿海地区而不是选择在偏远的山区，从而可以利用国家和地方的交通、电力、社会和人文资源降低发射成本，并保障工作人员生活的社会化。

2.综合性

航天发射场和专业化的导弹发射场不同，航天发射场是个综合性的系统，除测试发射系统以外，还包括机场、码头、燃料生产、发动机试车、博物馆、生活保障和旅游等设施。因此，航天发射场往往成为集发射服务、科学研究、航天科普教育、旅游娱乐于一体的现代化综合性场所。

3.协同性

航天发射和导弹发射不同，航天器（特别是载人航天器）的入轨（或返回）离不开其他地面系统的支持。发射成功的标志除运载火箭按预定的要求飞离发射装置外，还包括航天器准确入轨（或安全返回）。因此，航天发射同测控、通信、着陆、回收等系统结合紧密。航天发射系统同其他系统的协同性和依赖性增强，发射限制条件更为苛刻，除运载火箭、航天器和地面发射控制限制条件外，还包括测控、回收、通信限制条件，发射气象限制条件及发射窗口等。

4.竞争性

卫星通信和卫星广播电视的产业化，带动了商业卫星发射服务的产业化。航天发射的商业化运作，进一步改善了航天发射服务的质量，提高了航天发射的可靠性，促进了航天发射服务向高效益、低成本的方向发展。

5.规模大(www.xing528.com)

如图5.2所示，美国肯尼迪航天中心（Kennedy Space Center，KSC）为了完成发射“阿波罗”登月载人飞船和“土星V号”运载火箭任务，于1961年征用了34 000公顷^[1]陆地和水域建设中心的工业区、技术保障区和发射区，还控制了佛罗里达州的22 600公顷土地，建设和安装发射大型运载火箭的地面设备，在1975年又征用了16 600公顷土地，开辟卡纳维拉尔角海滨浴场，建设各种旅游设施。

美国肯尼迪航天中心发射设施的规模之大也是空前的，如垂直总装测试厂房就是举世无双的单体建筑（不在图5.2中）。

6.国际化

航天发射活动国际化主要表现为：组织的国际化，如欧洲航天局（ESA）就是一个多国航天组织，主要由法国、德国、意大利等十多个国家组成；太空研究的国际化，世界上有几十个国家和民族分别搭乘过美国和俄罗斯的航天器进行太空科学研究；发射服务的国际化，海上发射系统就是由美国的港口和供给船、挪威的海上平台、乌克兰和俄罗斯的运载火箭共同组成的。

7.拓展性

拓展性主要指功能兼容性和功能可拓展性，是航天工程持续发展和系统工程科学在航天发射领域中应用的结果。发射设施的建设逐渐由单一化走向多元化——由一箭一塔到一塔多用，由着眼近期到兼顾长远，由单一的发射服务到航天科学研究（如发动机试验）。这也是由于发射设施的要求越来越高，地面设备越来越复杂，投资越来越大，建设周期越来越长，不得不考虑测试发射设备的通用化、系列化、组合化的结果。主要地面设备尽量能够重复使用，或稍加改造就能兼顾其他型号的发射任务。

8.高度自动化

高度自动化主要表现为运载火箭和航天器检测的高度自动化，保证检测结果的快速性、准确性和重现性。自动化是确保发射可靠性的主要措施之一。发射指挥系统的自动化主要表现在指挥、控制、监视系统和专家决策系统的智能化，能快速决策和准确定位，科学地实施指挥。

地面设备的自动化主要指地面供电、供气、消防的自动监测和控制及推进剂加注的自动化。

9.高效率的运行机制

国际商业航天发射市场的竞争，归根结底是运载技术、发射技术的竞争，也是管理技术和运行机制的竞争，国外已普遍把运载火箭和地面设备融为一体进行总体优化设计，在发射操作上也实现了一体化管理。优化发射工作流程可以提高发射频率，缩短发射周期，节省运行费用。