[科普中國]-火箭地面設(shè)備

組成航天基地

航天基地是運載火箭和航天器進行試驗、發(fā)射和回收的基地。航天基地一般由三部分構(gòu)成。

①首區(qū)(發(fā)射場區(qū))，是一個大型的綜合性航天發(fā)射場。它包括實施發(fā)射所需的一切地面設(shè)備和設(shè)施。從地理位置上說，最好選在低緯度地區(qū)，以便發(fā)射時盡量利用地球自轉(zhuǎn)切線速度(在赤道處此切線速度為463m/s)，并應(yīng)選擇空曠無人或少人居住的地區(qū)，以保證安全。

②航區(qū)泛指飛行航跡在地球表面投影線所經(jīng)過的地區(qū)，也指運載火箭所經(jīng)的空域(飛行走廊)，還包括多級火箭級間分離后，已脫離火箭的墜落區(qū)。在航區(qū)要設(shè)置一定數(shù)量測控站，對運載火箭和航天器進行連續(xù)跟蹤、測控。航區(qū)應(yīng)盡可能避開人口稠密地區(qū)。

③落區(qū)(回收區(qū))一般是指導(dǎo)彈試驗時彈頭再入大氣層后的著地點或航天器返回時的著陸、水上濺落或回收作業(yè)區(qū)；對多次使用的航天飛機，落區(qū)則是一個可供著陸的機場。
世界上幾個著名航天基地(航天器發(fā)射場是：前蘇聯(lián)的拜科努爾發(fā)射場(北緯46°)，美國的肯尼迪航天中心(北緯28°30’)和東部航天和導(dǎo)彈試驗中心(北緯28°28‘)，法國的圭亞那航天中心(又稱庫魯發(fā)射場，北緯5°14‘)，中國的酒泉衛(wèi)星發(fā)射場(北緯42°)和西昌衛(wèi)星發(fā)射中心(北緯28°)。1

航天器發(fā)射場用于運載火箭和航天器試驗和發(fā)射的專門場區(qū)，包括測試區(qū)、發(fā)射區(qū)、發(fā)射指揮控制中心、綜合測量設(shè)施、勤務(wù)保障設(shè)施和管理服務(wù)部門。測試區(qū)是進行技術(shù)準備的專用區(qū)，有運載火箭和航天器裝配、檢測和試驗用的全套設(shè)施。運載火箭和航天器由工廠運送到發(fā)射場后，首先要在此進行檢查、裝配和測試；合格的火箭和飛行器，才轉(zhuǎn)移至發(fā)射區(qū)。

發(fā)射區(qū)是具有發(fā)射設(shè)施和發(fā)射功能的專門區(qū)域，一般有發(fā)射裝置、發(fā)射控制室、加注、供氣、供電、消防、瞄準等系統(tǒng)。在發(fā)射區(qū)的主要工作有：將運載火箭垂直地安裝在發(fā)射臺上，對接衛(wèi)星或其他航天器，將地面電纜、氣、液管路與火箭和航天器連接，對火箭和航天器各個分系統(tǒng)進行檢測和綜合模擬試驗，加注推進劑和充壓縮氣體，最后發(fā)射。

發(fā)射指揮控制中心是對航天器發(fā)射全過程實施指揮、監(jiān)控和管理的機構(gòu)，由發(fā)射控制室、指揮控制室、安全控制室、計算中心和設(shè)備保障室等組成。

監(jiān)測運載火箭和航天器各系統(tǒng)工作狀況的綜合設(shè)施包括計算中心、航區(qū)測控站和測量船等。測控站和測量船布設(shè)在運載火箭和航天器飛行航區(qū)的沿線。測控站應(yīng)用各種測量手段，獲得火箭和航天器的軌道參數(shù)、遙測信息、電視圖像并傳送給指揮控制中心，經(jīng)處理、顯示、判斷，然后發(fā)送到航天控制中心，再輸回各測控站的計算機中。指揮控制中心可根據(jù)所得信息數(shù)據(jù)及時作出決策。1

航天器發(fā)射場和測控中心為了發(fā)展我國的航天事業(yè)，在研制運載火箭的同時，開始籌建航天器發(fā)射場和測控中心與測控站。

1．酒泉衛(wèi)星發(fā)射場
酒泉衛(wèi)星發(fā)射場是中國科學(xué)試驗衛(wèi)星發(fā)射場，位于甘肅省酒泉東北的戈壁灘上，是運載火箭、科學(xué)試驗衛(wèi)星的發(fā)射基地。1970年曾在該發(fā)射場發(fā)射了我國第一顆人造地球衛(wèi)星，1971年在此進行了我國第一枚洲際火箭的發(fā)射試驗，1975年在此發(fā)射了一顆返回式衛(wèi)星。

2．西昌衛(wèi)星發(fā)射中心
西昌衛(wèi)星發(fā)射中心是一個比較現(xiàn)代化的中緯度衛(wèi)星發(fā)射基地，主要用于發(fā)射低傾角軌道衛(wèi)星和地球同步軌道衛(wèi)星。中國第一顆同步通信衛(wèi)星是在這兒發(fā)射的，以后又成功地發(fā)射了幾顆通信衛(wèi)星。

3．西安衛(wèi)星測控中心
西安衛(wèi)星測控中心是中國衛(wèi)星測控網(wǎng)的管理中心、通信樞紐、指揮控制和數(shù)據(jù)處理中心。其主要任務(wù)是實時制定測控計劃，實施多星測控自動調(diào)度；匯集測控站、測量船聽獲取的運載火箭、衛(wèi)星的跟蹤測量數(shù)據(jù)、遙測數(shù)據(jù)，并進行實時處理和事后處理；確定衛(wèi)星的軌道要素和姿態(tài)參數(shù)，進行星下點軌跡計算和發(fā)布觀測預(yù)報；對衛(wèi)星的運行及工作狀態(tài)進行監(jiān)視，生成控制指令，對觀測網(wǎng)的工作狀態(tài)進行監(jiān)控；完成返回式衛(wèi)星的回收和長壽命衛(wèi)星的長期測控管理。 1

發(fā)射窗口發(fā)射窗口是指運載火箭發(fā)射時的一個合適的時間范圍（即允許運載火箭發(fā)射的時間范圍）。這個范圍的大小也叫做發(fā)射窗口的寬度。窗口寬度有寬有窄，寬的以小時計，甚至以天計算，窄的只有幾十秒鐘，甚至為零。

其實，運載火箭本身并沒有很嚴格的發(fā)射窗口限制，什么時間發(fā)射都可以。不過，在進行運載火箭發(fā)射試驗時，一般都選在傍晚或黎明前發(fā)射。因為這時候太陽還在地平線附近，發(fā)射場區(qū)及火箭飛行路過的天空都比較暗淡，而點火后火箭上升到一定高度就能受到陽光照射，箭體反射出來的光使整個火箭明亮不已，與背景天空形成較大的反差，從而使地面的光學(xué)跟蹤測量儀器可以清晰地跟蹤測量火箭的飛行軌跡，觀察火箭在飛行中的姿態(tài)和外部形象，跟蹤測量和觀察效果要比在其他時間好得多。2

我國火箭地面設(shè)備舉例國內(nèi)第一套近程液體火箭地面設(shè)備火箭地面設(shè)備由發(fā)射臺、起豎車、托架、結(jié)合車等組成。1958年，中國從蘇聯(lián)引進P-2火箭系統(tǒng)的地面設(shè)備資料和樣機，并開始仿制。山西省的342廠、519廠和247廠共同承擔(dān)了研制任務(wù)。1960年11月進行首次近程液體火箭飛行試驗，地面設(shè)備的性能符合設(shè)計要求，這是國內(nèi)第一套近程液體火箭地面設(shè)備。

國內(nèi)第一套中程液體火箭地面設(shè)備國內(nèi)第一套中程液體火箭地面設(shè)備是由山西省太原重型機械廠1968年研制生產(chǎn)的。工程液體火箭系統(tǒng)采用有限區(qū)域公路機動發(fā)射方式，其機動性能可通過4級公路，最小轉(zhuǎn)彎半徑小于35米。其地面設(shè)備中的液體火箭發(fā)射臺和起豎機，于1978年獲全國科學(xué)大會獎。

國內(nèi)第一套中遠程火箭發(fā)射地面設(shè)備中遠程火箭是兩級火箭，發(fā)射方式與近程和中程火箭不同。山西省519廠從1967年開始研制生產(chǎn)中遠程液體火箭地面設(shè)備，攻克了一系列技術(shù)難關(guān)，1980年生產(chǎn)出國內(nèi)第一套中遠程液體火箭地面設(shè)備。經(jīng)火箭發(fā)射飛行試驗、大風(fēng)試驗和夜間操作發(fā)射準備時間測定試驗，各項性能均符合設(shè)計要求。

國內(nèi)第一套洲際液體火箭地面設(shè)備由山西省519廠研制生產(chǎn)的機動洲際液體火箭地面設(shè)備，是國內(nèi)第一套洲際液體火箭地面設(shè)備。該設(shè)備從1969年開始研制，1970年生產(chǎn)出一套樣機，1971年參加洲際火箭首次飛行試驗一舉成功，與此同時，519廠還研制生產(chǎn)出洲際液體火箭地面發(fā)射場和井下發(fā)射的成套設(shè)備。

國內(nèi)第一套固體火箭地面設(shè)備1975年，山西省519廠研制成功的陸上固體火箭地面設(shè)備，是國內(nèi)第一套固體火箭地面設(shè)備。陸上固體火箭系統(tǒng)由火箭及實驗火箭公路運輸、起豎和發(fā)射的三用車以及發(fā)射控制車、瞄準車、電源車、配電車和監(jiān)控車等6輛車組成，它既可在平原也可在山區(qū)實行區(qū)域機動，定點發(fā)射，提高了火箭的生存能力。該設(shè)備1988年12月經(jīng)國家定型委員會批準定型，其中的三用車1989年獲國家科技進步一等獎。3