从海上火箭发射看中美海工装备

2019年6月5日，长征十一号固体运载火箭（CZ-11WEY号）在我国黄海海域实施我国首次海上发射暨“一箭七星”任务成功，这是我国第一次在海上发射火箭并取得成功。

海上发射与陆上发射差别非常大，具体表现为：

●海洋平台横摇，纵倾和升沉

●海洋平台随洋流与波浪运动

●高盐

●高湿

●电磁条件复杂

不过，本次长征十一号固体运载火箭采用弹射+空中点火的方案，有效避开了海上平台摇摆升沉问题。另外，本次火箭发射使用的海洋平台为船厂一般的半潜驳船，没有进行动力定位改装，所以基本没有应用多少海洋工程技术。

美国领导的“Sea Launch”公司的奥德赛Odyssey火箭发射平台

早在1995年美国就已经联合俄罗斯、乌克兰和挪威开始了海上发射技术的攻关，并成立了SeaLaunch项目公司。

1999年，Ocean Odyssey 半潜式钻井平台在事故后被改造成火箭发射平台。经过改造后，新奥德赛平台长132.91米，宽67.02米，最大吃水深度34.51米。 空载排水量2.7万吨，满载排水量4.59万吨。拥有1.245万马力的动力定位和自航能力，该钻井平台能够同时应对100节的风速+110英尺的浪高和3节 的暗流。

这意味着该平台在全球任意海域的发射窗口期非常大，受天气影响小。

SeaLaunch是一项多国航天发射服务，使用移动海上发射平台，在2014年之前在专门的Zenit-3SL火箭上发射商业有效载荷赤道。

到2014年，SeaLaunch项目已组装并成功发射了32枚火箭，另外还有3枚失败和1枚部分失败。所有商业有效载荷都是通信卫星，用于与EchoStar，DirecTV，XM卫星广播，PanAmSat和Thuraya等客户进行地球静止转移轨道。

在俄罗斯对乌克兰进行军事干预之后，2014年海上发射将其船只封存并在长期中断。到2015年，关于公司资产处置的讨论正在进行中，Sea Launch合作伙伴处于法院管理的争议中，该争议涉及波音公司声称的未支付的费用。

美国Space X公司改装的海上火箭回收平台

 SpaceX公司改装的“Of Course I Still Love You”号火箭回收驳船

海上回收火箭就好比暴风雨中将扫帚立在手掌上，海上平台的面积是50米×70米，火箭着陆时4个支架的展开半径有23米左右，准度上偏一点就失败了。而且一级火箭高46米，重心很高，要在风浪很大的平台上站稳不容易，垂直着陆时速度必须降到零，才不至于在甲板上砸一个大坑。

这艘无人遥控船有个学名叫ASDS，AutonomousSpaceport Drone Ship。

SpaceX火箭回收船技术参数

数据来源：维基百科

维基百科表格中提到，驳船总长300英尺，约91米，去除遥控，无线电通信与导航系统，去掉甲板喷射等集装箱和泵站等装备占地，可用降落面积70米，船宽170英尺，约52米，实际可用降落面积50米，吃水6米，柴油发电机给四台300马力的全回转推进器供电，螺旋桨直径40英尺，约1m。

SpaceX的无人遥控驳船主要的改装为动力定位系统，采用四台全回转推进器作为动力定位。无人遥控船利用DGPS差分定位系统，通过与岸基基点的联系，可以把定位精度锁定在9.8feet之内，就是3米左右，官方的描述最后还说，船的摆幅最后控制在2-3度之内（海况良好状态）。

另外，为了应对火箭着陆时火箭发动机产生的高温，甲板还布置了喷水冷却系统，不至于在着陆时烧坏甲板。

美国火箭和导弹监控平台——X波段海上移动雷达平台SBX雷达平台

2003年，美国政府为美军买了1座Moss Maritime设计的CS50 半潜式钻井平台的船体，并且把它改造成X波段海上移动雷达平台SBX雷达平台，作为美国海基高空导弹防御系统的组成部分，该雷达系统为海上宙斯盾系统提供目标早期预警以及拦截效果分析。

该平台既能监控导弹，也能监控火箭，可以用来监控火箭飞行方向，速度和轨迹。

SBX雷达架设在一个巨大的海上平台上，这个平台由挪威设计、俄罗斯制造的移动海底石油钻探平台改造而成，属于半潜水半推进平台，其底部是两个平行船体，每个船体上有3根巨大支柱，共同支撑顶部平台。整个系统排水量达50000吨，相当于一艘中型航空母舰。从海面到雷达顶部多于80米，相当于28层楼的高度。平台长119米，宽约72米，大小超过一个足球场，并装配着居住舱、工作间、发电站、驾驶室以及一体化战斗指挥控制和通信系统。半潜式平台推进器采用6台3.6千瓦的发电机，安置在2个舱内，1个在左舷，另1个在右弦。凭借动力系统，该平台能以11千米/小时的速度航行，可以根据需要部署到全球各个海域。

结论：

美国控制的火箭发射平台，火箭回收平台和火箭监测平台都利用了海洋工程技术的半潜式平台和动力定位系统，且均是对钻井平台和驳船的改装，能够在全球范围内较好的实施火箭发射，监测与回收。

中国目前也具备了海上发射火箭的能力，追赶的速度非常快，而且弹射+空中点火技术使得对平台抗风浪能力要求降低。

总体来看，美国对火箭海上发射和回收中应用了大量的海洋工程技术，不过这些技术并不难，中国现有的海洋工程技术完全可以做，只不过如果没有大量的海上火箭发射需求，专门新造或者改装一座具有动力定位能力的大型火箭发射平台并不经济。

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