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【軍事博評】呂琪:中國海上發射火箭成功 有何戰略意義?

起豎狀態的長征11。由於採用冷發射(彈體彈出後才在空中點火),並不需要重型的專用發射平台。(網絡圖片)

 

6月5日,山東青島市附近的黃海北部海域,在一艘大型半潛式駁船改裝的海上平台上,搭載著「吉林一號」高分03A等七顆衛星的「長征11號」運載火箭成功發射。這次發射使中國成為繼俄羅斯之後,全球第二個擁有海上火箭發射技術的國家。事實上,這不僅是中國首次在海上發射運載火箭,也是全球自2014年以來首度海上發射衛星。

長征11號發射過程

 

所謂海上發射,就是將在原來陸地上的火箭發射場搬到了大海之上,此舉帶來的益處甚多:首先,能讓火箭在最有利的位置點火,同時有效降低衛星發射成本。其次,海上發射還能降低火箭在人口密集地區發射的風險,避免造成不必要的人員財產損失。最後,海上發射的方式可以機動選擇在赤道地區,充分利用地球自轉的有利條件,使發射火箭得到更大的額外發射速度增量。

其實早在20世紀60年代,美蘇兩國就已開始研究海上平台發射技術。美國因為自身國土南北跨度大的優勢,擁有好幾個靠近赤道的發射基地,後來放棄了這一技術;只剩國土偏居高緯度的蘇聯堅持了下來。目前俄羅斯的「天頂3號」SL火箭已經達到可以在赤道附近發射6噸多重的載荷到同步轉移軌道的地步,當稱是這一領域的佼佼者。網上也有人提到了美國民營航天公司「Space X」的「獵鷹」重型火箭,需要說明的是:由於獵鷹火箭十分重型,該項目需要專用發射台,故目前僅實現了海上回收的試驗,並沒有海上發射的試驗。

內地航天發射中心每次發射時都要對途經村落或地區發出警報,而且若推進段若砸壞建築,還是要照價賠償,加上長征系列仍多用聯氨作推進劑,火箭中的殘餘的聯氨仍會對人體造成危險,所以是非常麻煩的。(網絡圖片)

 

海上發射火箭和衛星的好處?

海上發射火箭除了可以避免對人員財產的傷害(筆者註:比如西昌的發射基地在每次發射後,火箭飛行沿路經常會有殘骸落下,對老百姓的財產安全造成一定的損失),還能讓火箭的發射選擇更多。在陸地發射時,由於發射地點固定,一旦遇到惡劣的天氣,發射必然會推遲,而在海上發射則沒有這樣的情況。以現在科技對天氣的預報能力來看,隨時可以對各種不良天氣狀況進行機動規避。

大型海上發射平台原是一艘大型半潛式駁船。不像SEA LAUNCH的海洋奧德塞號,這平台並不負責火箭最後組裝工作,所以設計也簡單得多,不過似乎不太適合發射更大型的火箭。(網絡圖片)
長征11號的飛航路線,黃色方格是第一及第二節助推段的墜落區。(網絡圖片)

 

這裏需要指出一點:很多媒體在提到海上發射時,都會說這樣能讓火箭充分靠近赤道,從而得到更大的額外發射速度增量。但是實際上,這點「優勢」也是相對而言的。「發射場緯度越低,火箭所耗燃料越少」的理論僅是對於發射地球同步軌道衛星的時候而言的。對於與太陽同步軌道的火箭而言,由於軌道自東向西逆行,緯度越低,自轉帶來的速度就越高,而火箭發射需要克服的速度就越高,這種情況下靠近赤道發射反而更加耗能。所以一般發射太陽同步軌道衛星的時候,火箭發射場的緯度越大,載荷飛到目標逆行軌道的難度反而越低。當然,在發射太陽同步軌道衛星的時候,把海上發射基地移動到高緯度海域,也可以降低發射的成本。

海洋奧德塞號平台,由鑽油平台改裝過來。有趣的是,SEA LAUNCH的總裁Jim Maser 2006年後就「過檔」SPACEX,成為CEO。(網絡圖片)

 

 

海上發射未來能取代地面發射?

 海上發射雖是好技術,但筆者並不認為它未來會全面取代地面發射基地的功能。就目前來看,海上發射有個最大的問題就是它的發射平台。以俄羅斯海上發射公司所使用的「天頂3號」SL火箭為例,它為確保安全執行發射任務,用於發射火箭的「奧德賽」平台需要加注1.5萬噸海水,使排水量從3.1萬噸暴增到了4.6萬噸,以符合海上發射時的穩定要求。

另外,囿於目前造船技術的限制,這類海上發射的火箭重量都有限。「天頂3號」SL火箭發射質量只有471噸,這次中國發射的「長征11號」也僅有120噸,相比之下,中國的「長征5號」火箭發射質量能達到將近900噸。這樣就決定了海上發射火箭的載荷是不如地面發射火箭的,它在現階段只能作為一種發射小型太空器的補充手段,無法全面取代地面發射基地。

目前來說,中國繼「長征11號」後,已經研制出可在海上發射的更大型固體運載火箭了。據悉,改進型火箭的一級發動機直徑由2米提升到了2.65米,推力也由120噸提升到了200噸,發動機的殼體也由原先的鋼殼體,發展為高性能纖維纏繞複合材料殼體,這使得發動機綜合性能更為先進、運載能力大幅提升。

如同東風4型衍生成長征1號,早期的長征11型的第一節推進段也是來自東風31型。(網絡圖片)

 

本次海上發射的軍事意義?

 至於這次海上發射的軍事意義,筆者認為大致可總結為三點:

首先,參與發射的「長征11號」火箭本身就是「東風31」洲際彈道導彈的「軍轉民」型號,此外這次項目發射的衛星是「吉林一號」系列衛星。「吉林一號」聽似平平無奇的一個名字,但它實際上就是中國的高分辨成像衛星,並且具有自主搜索和識別功能,目前已經在軌13顆了。

2019年4月16日,中國曾利用「吉林一號」對某海域進行船舶自主搜尋試驗。開機僅僅3分鐘,就獲取了一艘大型船舶的信息,而這還只是一艘普通的油輪。如果是外形特征非常明顯的某些大型軍艦(例如國外的航母),那識別起來更加容易,該衛星的軍事功能和重要性不言而喻。

吉林一號不但能發現海上船舶,而且還能對陸上火箭發射影像進行實時傳輸。圖為對上一次長征11號發射時的影像。(網絡圖片)

 

其次,這次海上發射還為中國提供了另一種發射模式的研制經驗——潛射火箭發射衛星,即利用核潛艇來發射火箭和衛星。這項技術也有先例可循,在1998年7月,俄羅斯就利用「新莫斯科夫斯克」號「德爾塔IV」級戰略核潛艇發射了一枚「無風-1」型運載火箭,成功將德國研制的兩枚通信衛星發射升空。這次發射也成為了人類歷史上首次從核潛艇上進行的水下衛星發射。

當年發射無風1型運載火箭(中間一支,另三支是放棄發展的改良型)的 K-407 (667BDRM型) 新莫斯科斯克號SSBN。

 

「無風-1」型運載火箭由「R-29RM」潛射導彈改裝,主要是將原來安裝核彈頭的地方改用來安裝衛星,原來的制導天線也被改成發射衛星所需要的測控裝置,控制導彈飛行的軟件也做了調整。(筆者註:當時負責指揮發射「無風-1」號火箭的俄羅斯潛艇艇長正是現俄羅斯海軍的新任總司令尼古拉·葉夫梅諾夫(Nikolay Yevmenov)海軍上將。)

最後,上文提過這次發射的「長征11號」火箭本身就是款「軍轉民」型號,而「東風31」洲際彈道導彈則與「巨浪2」潛射彈道導彈有著千絲萬縷的技術關係。中國完全可以利用所掌握的海上發射技術,對現有的「巨浪」系列潛射導彈進行部分改動,這樣戰時在我方軍事衛星、陸基發射場和陸基應急火箭被摧毀的情況下,仍可以利用解放軍的戰略核潛艇潛射火箭來補充應急補發衛星,維持通信順暢。

 

中國完成首次海上火箭發射 與陸地發射相比有何優點? 

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呂琪
香港輕新聞特邀軍事評論員

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