世界航天发射中心:

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 16:59:42
<P>前苏联航天发射中心(一)</P>
前苏联的航天发射场共有三个,按其投入使用的先后顺序排列,分别为卡普斯金亚尔靶尝拜科努尔发射场和普列谢茨克基地。
卡普斯金亚尔靶场最早是一个导弹试验靶场,建于1946年底,1962年开始用于发射卫星,但数量不多。
拜科努尔发射场于50年代后期建成,成为苏联最重要的一个导弹靶场和航天发射常从这里发射了第一颗卫星、第一艘载人飞船。
普列谢茨克基地原是一个洲际导弹基地,60年代中期开始将其作为新的航天器发射常它几乎承担了前苏联全部军用卫星的发射任务,成为最重要的一个军用航天器发射基地。
下面简单地介绍这三个发射场的情况。
一、卡普斯金亚尔靶场卡普斯金亚尔靶场的地理坐标为北纬48.4°,东经45.8°,位于伏尔加河北岸,在横贯东西的公路、铁路线上,离下游重要城市伏尔加格勒约90公里。
这里地处内陆,属于大陆性气候。冬天多风较冷,一般吹东风,气温总是在0℃以下。夏天吹西北风,天气较热,经常处于40℃左右。全年晴天多。
靶场占地面积6912平方公里,海拔30米左右,是一片地势平坦、人烟稀少的半沙漠区。
卡普斯金亚尔靶场是“L”形发射常1947年冬,苏联在这里进行了数次V2火箭的飞行试验。这里还发射过大量的探空火箭,从事宇宙生物学研究活动。
1962年以后前苏联将SS4凉鞋中程导弹改作宇宙1运载火箭,发射倾角约为49°的小型科研卫星。1973年以后,又用SS5短剑中程导弹衍生的宇宙2运载火箭来发射卫星。宇宙2火箭用来发射宇宙号科学卫星和国际宇宙号系列卫星,以及以宇宙号命名的一些军用卫星。
用SS4衍生的运载火箭宇宙1发射卫星时,整个长度超过了一般SS4井的深度。在准备期间要用一座活动式测试间罩住井口和伸出地面的飞行器顶部。首先,将一子级火箭装入井内,再用拖车将装有有效载荷的二子级运至井口并竖起,放入井内与一子级对接,拖车开走,测试间罩住井口,当测试准备完毕之后撤离。用这种井下发射方式来发射卫星,可以缩短暴露在地面上的准备时间,受气象条件影响较校
用SS5导弹衍生的宇宙2运载火箭来发射卫星时,是用美国式柴油机车把总装完毕的宇宙-2火箭运出水平总装大楼,火箭整个被立架合围起来,然后垂直立到发射台上,同美国老式的宇宙神火箭竖立架有些相像。


二、普列谢茨克基地普列谢茨克基地的地理坐标是北纬62.8°,东经40.1°,位于前苏联欧洲部分的北部,在莫斯科通向阿尔汉格尔斯克的铁路干线上。
该地区平均海拔高度约100米,是一片辽阔的平原和沼泽地。
整个场区南北伸展约100公里,东西58公里。
该发射场是在1965年由原来的洲际导弹基地扩建而成的。主要设施均分布在普列谢茨克市东南和东北部,卫星发射区主要集中在场区南部。它是前苏联主要的军用航天器发射场,发射的卫星主要是军用侦察卫星和其他各种导航、通信和气象卫星等。由于发射场所处纬度较高,可以利用高纬度来发射大倾角卫星,可以满足侦察卫星和气象卫星对地球进行大范围全球覆盖的要求。发射的卫星倾角为608~829°。该发射场曾是世界上最活跃的发射场,大约每周发射一颗卫星。该发射场的作用与美国范登堡基地相当。
基地的人员居住和生活在普列谢茨克市,该市是物资和后勤供应的集散地,市东有机常在该市的北部是基地的主要支援中心,在中心进行运载火箭卫星的总装、测试等技术保障工作,然后通过铁路或公路运往发射常各种发射尝遥测跟踪站共有12处,各尝站之间均有铁路或公路联结。
在普列谢茨克基地发射的卫星运载火箭有东方号、联盟号、闪电号、宇宙号等。这些发射场同拜科努尔发射场东北翼所见到的布局相同,也有同样的铁路网与准备大楼相联系。
为了适应恶劣的北极天气情况,该发射场的发射台具有不同的设计。运载火箭不是直接竖立在发射台支架上,发射服务工作是借助于可滑动的转塔完成的。这种转塔是一个底座面积约200平方米,质量450吨,高100米的结构。这种转塔安装在铁轨上,其上面部分有一个特殊的起重装置,能使火箭处于垂直位置。该滑动服务转塔能遮盖发射台和火箭,因此,转塔能保证地面服务人员在任何天气条件下和白天任何时间都能进行正常工作。<P>前苏联航天发射中心(一)</P>
前苏联的航天发射场共有三个,按其投入使用的先后顺序排列,分别为卡普斯金亚尔靶尝拜科努尔发射场和普列谢茨克基地。
卡普斯金亚尔靶场最早是一个导弹试验靶场,建于1946年底,1962年开始用于发射卫星,但数量不多。
拜科努尔发射场于50年代后期建成,成为苏联最重要的一个导弹靶场和航天发射常从这里发射了第一颗卫星、第一艘载人飞船。
普列谢茨克基地原是一个洲际导弹基地,60年代中期开始将其作为新的航天器发射常它几乎承担了前苏联全部军用卫星的发射任务,成为最重要的一个军用航天器发射基地。
下面简单地介绍这三个发射场的情况。
一、卡普斯金亚尔靶场卡普斯金亚尔靶场的地理坐标为北纬48.4°,东经45.8°,位于伏尔加河北岸,在横贯东西的公路、铁路线上,离下游重要城市伏尔加格勒约90公里。
这里地处内陆,属于大陆性气候。冬天多风较冷,一般吹东风,气温总是在0℃以下。夏天吹西北风,天气较热,经常处于40℃左右。全年晴天多。
靶场占地面积6912平方公里,海拔30米左右,是一片地势平坦、人烟稀少的半沙漠区。
卡普斯金亚尔靶场是“L”形发射常1947年冬,苏联在这里进行了数次V2火箭的飞行试验。这里还发射过大量的探空火箭,从事宇宙生物学研究活动。
1962年以后前苏联将SS4凉鞋中程导弹改作宇宙1运载火箭,发射倾角约为49°的小型科研卫星。1973年以后,又用SS5短剑中程导弹衍生的宇宙2运载火箭来发射卫星。宇宙2火箭用来发射宇宙号科学卫星和国际宇宙号系列卫星,以及以宇宙号命名的一些军用卫星。
用SS4衍生的运载火箭宇宙1发射卫星时,整个长度超过了一般SS4井的深度。在准备期间要用一座活动式测试间罩住井口和伸出地面的飞行器顶部。首先,将一子级火箭装入井内,再用拖车将装有有效载荷的二子级运至井口并竖起,放入井内与一子级对接,拖车开走,测试间罩住井口,当测试准备完毕之后撤离。用这种井下发射方式来发射卫星,可以缩短暴露在地面上的准备时间,受气象条件影响较校
用SS5导弹衍生的宇宙2运载火箭来发射卫星时,是用美国式柴油机车把总装完毕的宇宙-2火箭运出水平总装大楼,火箭整个被立架合围起来,然后垂直立到发射台上,同美国老式的宇宙神火箭竖立架有些相像。


二、普列谢茨克基地普列谢茨克基地的地理坐标是北纬62.8°,东经40.1°,位于前苏联欧洲部分的北部,在莫斯科通向阿尔汉格尔斯克的铁路干线上。
该地区平均海拔高度约100米,是一片辽阔的平原和沼泽地。
整个场区南北伸展约100公里,东西58公里。
该发射场是在1965年由原来的洲际导弹基地扩建而成的。主要设施均分布在普列谢茨克市东南和东北部,卫星发射区主要集中在场区南部。它是前苏联主要的军用航天器发射场,发射的卫星主要是军用侦察卫星和其他各种导航、通信和气象卫星等。由于发射场所处纬度较高,可以利用高纬度来发射大倾角卫星,可以满足侦察卫星和气象卫星对地球进行大范围全球覆盖的要求。发射的卫星倾角为608~829°。该发射场曾是世界上最活跃的发射场,大约每周发射一颗卫星。该发射场的作用与美国范登堡基地相当。
基地的人员居住和生活在普列谢茨克市,该市是物资和后勤供应的集散地,市东有机常在该市的北部是基地的主要支援中心,在中心进行运载火箭卫星的总装、测试等技术保障工作,然后通过铁路或公路运往发射常各种发射尝遥测跟踪站共有12处,各尝站之间均有铁路或公路联结。
在普列谢茨克基地发射的卫星运载火箭有东方号、联盟号、闪电号、宇宙号等。这些发射场同拜科努尔发射场东北翼所见到的布局相同,也有同样的铁路网与准备大楼相联系。
为了适应恶劣的北极天气情况,该发射场的发射台具有不同的设计。运载火箭不是直接竖立在发射台支架上,发射服务工作是借助于可滑动的转塔完成的。这种转塔是一个底座面积约200平方米,质量450吨,高100米的结构。这种转塔安装在铁轨上,其上面部分有一个特殊的起重装置,能使火箭处于垂直位置。该滑动服务转塔能遮盖发射台和火箭,因此,转塔能保证地面服务人员在任何天气条件下和白天任何时间都能进行正常工作。
<P>前苏联航天发射中心(二) </P>拜科努尔发射场拜科努尔发射场的地理坐标是北纬45.6°,东经63.4°。它位于中亚哈萨克斯坦境内,咸海以东约150公里,拜科努尔镇西南288公里处。 当地的平均海拔高度为90米左右,是个人烟稀少的半沙漠草原地区。场区周围有不少盐碱滩和丘陵。 这里属大陆性气候,气温变化较大,全年气温变化在-20~45℃之间,年平均降雨量仅60毫米左右。冬季相对湿度达81%,平均气温-12.2℃。 一般吹东北风,常有暴风雪侵袭。夏季很热,吹西北风,相对湿度平均24%,平均温度为26.1℃,降雨量很小。 拜科努尔发射场是1955年兴建的,1957年10月前苏联在此发射了第一颗卫星。就发射场的规模、设备数量和工作范围而言,是前苏联最大的航天发射场,相当于美国的空军东靶场肯尼迪航天中心。 拜科努尔发射场的工作重点是:发射载人飞船、卫星、月球探测器和行星探测器,进行各种导弹和运载火箭的飞行试验。另外,还进行拦截卫星和部分轨道轰炸系统的试验。从这里发射的航天器包括早期的卫星、射向火星、金星和月球的探测器,以及后来的东方号、上升号、联盟号等所有载人飞船和礼炮号航天站及能源-暴风雪号航天飞机。 拜科努尔发射场由发射区、支援中心等几个部分组成,发射场的配置见图3。1987年又在此发射了能源号巨型火箭。下面分别介绍:
一、发射区1.发射区发射设施 发射场的重要设施都由铁路、公路连接起来。 航天器组装试验楼、总装试验大楼要发射的航天器都在组装试验楼进行测试,包括真空、遥测、推进和其它分系统的检查,然后由专用运输车运往燃料库,加注可贮存推进剂和增压气体,再运回到飞行器总装试验大楼进行航天器与运载火箭水平对接并进行测试。 加注设施设在离发射台几百米远的地下室。为避免溢流污染,防止意外火灾蔓延,各地下室之间互相隔离。错综复杂的地下管道和导管从推进剂贮罐通到发射台下面,通过服务机构与火箭相连。在发射台上有电缆和加注塔,其中一个塔台支撑着电缆,其它塔台把加注管道与遥测电缆连接到航天器上,发射前几秒,这些塔台脱离火箭。 运输起竖车曾经使用过三种形式的运输起竖车。现在最新的是联盟号火箭使用的一种重而坚固的起竖车。除火箭下段的弧形支撑外,上段有两个大型夹紧装置支撑着火箭并把它固定在运输起竖车上,这种上段支撑延伸到联盟号整流罩的顶端,在整流罩圆柱体顶端起到辅助托架的作用。当主起重机、服务塔、支撑臂向下倾斜时,起竖车慢慢驶向放置火箭的位置,用液压千斤顶稳定起竖架并牢牢固定在发射台基座上,再调整液压千斤顶使起竖架带着火箭竖起到垂直状态。 发射台这是巨大的钢筋混凝土平台,台下有很深的导流槽,有16米宽的开口,下边是排焰管道,其作用是排出发动机的燃气流。喷焰从地下以30°角往上斜向排出。发射装置安装在导流槽上方的中心处,火箭就在导流槽坚固的扇形台架上。 发射台上的发射系统结构可分为两级,中心部件是第二级,绕中心部件其余部件对称分布在四边构成第一级。四边部件是锥形的,在离火箭底边约20米的高度支撑着中心级。在发射台上有四个支撑台与发射系统底座相连,形似“倒音叉”,起竖架在四个支撑臂升起前精确地把火箭悬吊在发射台上端的保险环中间,相对运输起竖车进行旋转点定位。当火箭底部伸进发射台的混凝土结构内约7米时,四个16米长的支撑臂升起,把四个分开部件围拢起来,形成刚体结构,可靠地支撑着火箭。 服务塔在工作位置服务塔架构成了各层平台的入口。平台环绕着火箭,可以在360° 范围为火箭服务。发射前塔架打开,塔架的两半在彼此相反方向降低至接近水平位置。 发射控制室设在距发射台很近的地下,从这里还可以用潜望镜观察发射台上的活动,发出各种重要指令。它的设备是完全自动化的。在掩蔽所的顶部立着许多水泥桩,在万一火箭发生事故坠落时,减轻冲击载荷。 2.能源-暴风雪号航天运输系统发射阵地 1987年,苏联在拜科努尔发射场首次发射了能源号巨型运载火箭。这个发射阵地以两个高耸的避雷塔为标志。1988年11月25日又在此用能源号发射了暴风雪号航天飞机。发射阵地的地面设施包括技术阵地、发射台和着陆场上所有设施。下面作简单介绍: 技术阵地由能源号芯级总装大楼、能源号运载火箭总装大楼、暴风雪号航天飞机总装大楼、能源-暴风雪号检测大楼及振动试验塔组成。 1)能源号芯级总装大楼为一个长方形的建筑物。长为274米,宽为160米,高为40米。在总装大楼内有一个呈细长形的能源号芯级总装车间,总装车间长为155米,宽为24米,高为35米。沿总装车间一侧为一排工程试验间。总装时,芯级置在特制的托架上,四周围住工作台。在总装车间可同时总装4枚能源号芯级。 2)能源号运载火箭总装大楼是一种与大型飞机库相类似的建筑物。在建筑物内有6个铺有铁轨的总装车间,这6个总装车间靠铺有铁轨的中央车行道相连。助推器部件由铁路或飞机运到后,先在两个被中央车行道分隔开的助推器总装车间内总装。两个助推器总装车间的宽度为24米,高度都为22米,其中一个长度为100米,另一个长度为70米。和助推器总装车间相邻的为两个能源号运载火箭总装车间,它们被中央车行道分隔开来,长度分别与各自相邻的助推器总装车间相同,宽度都为28米,高度比助推器总装车间高得多。总装大楼内还有两个工作间用于运载火箭部、组件试验和装配。总装大楼内部布局见图4。 3)暴风雪号总装大楼包括一个中央大厅和四个高大的总装车间,每个总装车间可以容纳一架暴风雪号。总装大楼长300米,宽240米,高37米,占地面积72000平方米。其中两个用于电气测试和验证试验,另两个用于总装。暴风雪号在这里要安装上蛋形推进舱组件,接着安装后端左、右两侧反作用控制系统吊舱,其后用粘合剂把防热瓦固定在航天飞机外表面。总装完毕后,转运到检测大楼。每次飞行返回后也要送到此处进行必要的维护和检修。 4)能源-暴风雪号检测大楼和肯尼迪航天中心的运载火箭总装大楼相似。长240米,高60米,在建筑物一端有一大型滑动门,沿建筑物一侧为一排小型工程试验间。暴风雪号和能源号组装工作就在此建筑物内进行。检测大楼足以同时总装检测两个能源-暴风雪号运载系统。有一台由四辆大功率机车牵引的运输起竖车用来吊装。 5)振动试验塔高100米,主要用于能源-暴风雪号运输系统的动态模拟试验。 发射台火箭先水平组装好后,然后垂直竖在它上面。能源-暴风雪号安装在活动式发射装置上,由四辆在双轨上行驶的柴油机车运往发射台。这种大型运输车后部有使运载火箭调整对准发射台的系统,在发射台上用大功率的机械设备将火箭起竖。 能源号发射用的发射台设有筒形的宇航员出入通道。两条直径约3米的通道从宇航员出入通道延伸到一个地下掩体。 发射台中心是一个混凝土的火焰导流槽,导流槽凹下去的部分有五层楼深。发射台有三个能排除能源号火箭废气的导流孔。 在能源-暴风雪号的一侧是服务塔,它装在能源号发射台上。该服务塔装有能源号发射用的全部装置。大型管道把位于服务塔附近的两个水箱里的大量冷却水输送到发射台上,除冷却钢筋混凝土结构外,这些水还用于消防和消声。 返回着陆楚位于发射台西北方向12公里处。此着陆场除了用作暴风雪号轨道飞行后的返回着陆场外,也作为暴风雪号全尺寸模型试验机的起飞着陆常在着陆场设有无线电导航辅助设备、计算机中心、导航和着陆系统、通信和气象中心以及着陆任务控制中心。 <p>二、支援中心前苏联将拜科努尔发射场的支援中心命名为列宁斯克。从列宁斯克乘车去联盟号发射台需时约30分钟。在这里有许多学校、文化中心、电影院等,还建有广播电台和电视台。 列宁斯克的居民大多是发射场的工作人员,宇航员在上天飞行之前要在这里逗留十几天。这里有宇航员飞行前进行体检所需的全套设施。 <p>前苏联航天发射场地面跟踪系统为了保证空间计划的实施,前苏联设立了一系列的地面跟踪站,利用一些地基雷达和光学跟踪网络来监视每次发射活动,提供实时跟踪数据,包括卫星背景影像等。1985年10月,前苏联安装了目前世界上最大的电视摄影显示装置,用来观察人造卫星。它还安装了一套新的25吨重的两轴旋转光学设备。目前正准备广泛使用激光跟踪系统。新的跟踪系统可以获得1米级的测量精度。 主要的雷达装置有各种相控阵雷达和各种地基预警雷达网络。在载人飞行计划中,有7个主要的地面站来保证航天器的通信、指挥和控制(见图5)。 另外,还有大量的海洋跟踪测量船组成的通信跟踪网。负责指挥和控制的舰船有加加林(排水吨位45000吨)、科洛廖夫(排水吨位为21465吨)等。这些舰船与那些较小的船只一起沿大西洋和西太平洋部署,配合发射活动的进行。 仅在拜科努尔发射场的航区周围就大约设置了10多个测控站。在飞行初始段内使用了5个站,即咸海北岸的阿拉尔斯克站,发射场东南锡尔河畔的克孜耳-奥尔达站,处于航区中央的拜科努尔跟踪/指令站, 发射场区正北的阿曼格尔德站,以及由反导靶场仪器设备组成的萨雷沙甘站。作为发射场的主要测控站还有贝加尔湖西北的克拉斯诺亚尔斯克站和堪察加半岛东海岸的彼得罗巴甫洛夫斯克站。这两个站一个是处于载人飞船的入轨点和向太平洋发射导弹或运载火箭的航区之下,另一个是处于导弹和运载火箭部分射程试验的末区,也是载人航天器和导弹、运载火箭向太平洋发射时的最后一个陆地站。此外,在新西伯利亚切利诺格勒、诺沃阿尔泰斯克、伊尔库茨克、雅库茨克也设有测控站。为了弥补陆地测控站的不足,还使用了不少海上测量船来跟踪。杰兹卡兹甘站和卡拉干达站是载人航天飞船回收时的关键站,负责飞船的回收工作。
<P>美国航天发射中心(一)</P>孙雅平<P>美国主要的航天发射中心有两个:卡纳维拉尔角发射场和范登堡空军基地。卡纳维拉尔角发射场位于东海岸佛罗里达州卡纳维拉尔角。范登堡空军基地设在西海岸加利福尼亚州。前者包括美国空军的东靶场和肯尼迪航天中心,后者为西靶场。下面分别介绍。 一、卡纳维拉尔角发射场卡纳维拉尔角发射场设在美国东海岸佛罗里达州的卡纳维拉尔角,位于杰克逊维尔和迈阿密之间,地理坐标是北纬28.5°,西经81°。 卡纳维拉尔角(以下简称卡角)一带偏僻,人烟稀少,便于保安,自然条件好。平均气温为22.5℃,8月份最热,全年大部分月份湿度大,平均降雨量为1041.4毫米。该角最高海拔高度为3.048米。 发射场纬度较低,向东发射火箭,可利用地球自转附加速度,有助于卫星入轨。 沿东南方向的海空运输几乎不受任何影响,附近的海岛还可用作跟踪站。 在佛罗里达州卡角建立发射场的建议于1947年6月提出。1950年7月,首次发射了一枚A-4/WAC下士火箭。此后,又进行过多次运载火箭的发射工作,包括宇宙神火箭、大力神火箭、宇宙神-阿金纳火箭、侦察兵火箭、土星5火箭、土星1B火箭等。从卡角进行的航天器发射任务,包括了美国所有向地球同步轨道的发射任务。从这里还发射过阿波罗飞船、天空实验室、不载人行星和行星际探测器、科学、气象、通信卫星等。因此,卡角是美国航宇局的载人与不载人航天器进行飞行前试验、测试、总装和实施发射的重要基地。 <P>图1卡纳维拉尔角发射场 </P>1-39B发射阵地;2-39A发射阵地;3-41号发射阵地; 4-40号发射阵地;5-37A和37B发射阵地,已拆除; 6-34号发射阵地,已拆除;7-20号发射阵地,已撤消; 8-19号发射阵地,已撤消;9-16号发射阵地; 10-15号发射阵地,已撤消;11-14号发射阵地,已拆除; 12-13号发射阵地;13-12号发射阵地,已撤消; 14-11号发射阵地,已撤消;15-36号发射阵地; 16-31、32号发射阵地,已撤消;17-18号发射阵地,已撤消; 18-17号发射阵地;19-空军航天博物馆; 20-30号发射阵地,已撤消;21-25号发射阵地; 22-29号发射阵地;23-火箭组装区;24-天线阵区; 25-推进剂贮存区;26-指挥控制大楼;27-旋转试验设施 28-液体燃料库;29-控制中心;30-推进剂检验区; 31-固体推进剂库;32-发动机库;33-旋转试验设施; 34-固体发动机组装大楼 <P>卡角航天发射场的发射设施目前,卡角所使用的发射阵地共有7个,大体可分为两类。一类是原有导弹发射阵地经过部分改装而成的。许多导弹已结束了研制试验,原来的试验发射阵地经过适当改装,即可用作航天器发射场。如19号大力神-双子星座发射阵地。另一类是专为航天发射而新建的,如36号宇宙神-半人马座发射阵地,34号土星1发射阵地,37号土星1B发射阵地以及39号土星5发射阵地。 图2卡角发射场34号阵地配置图 在导弹发射阵地的基础上经过改进的火箭发射阵地与原来的导弹发射阵地差异不大,如19号大力神-双子星座发射阵地,只是经过一些适当的改装,如加高服务塔,增设一些加注、测试管线等。这种改装的火箭发射阵地由如下几部分组成: 发射设备用于起竖,加注,补给燃料,供应电力,支撑维护飞行器和进行测试的设备和发射台、服务塔、脐带塔等。 控制室发射期间,进行测试、控制、监视发射的场所。有的负责一个发射台,有的同时负责2~3个发射台。 辅助设备包括推进剂的贮存设备,供电、供高压气体设备,冷却、消防供水系统,近场照相设备以及公路、排水槽等。 在卡角还有一种专为发射航天器而建的发射阵地,如34号土星1发射阵地和39号土星5发射阵地等。 34号发射阵地位于卡角的北端,占地0.14平方公里, 于1961年6月建成,同年10月首次用于发射试验,以后又进行了多次土星1的研制飞行试验,后来为了发射土星1B,作过一些修改,目前已拆除。 34号发射阵地的发射方案和布局与以往的没有什么大的区别,装配、测试和发射工作都是在发射阵地的发射台上进行的。发射台借助活动的或固定的服务塔对火箭进行起竖、对接、测试和各项准备工作,并通过脐带塔将各种燃料管道、供气管道、电源和通信线路与飞行器连接起来。 60年代初,为了实施土星5-阿波罗计划,美国航宇局和国防部联合进行了土星5火箭发射阵地的选场工作。最后决定在卡角北部地区的梅里特岛一带建设。选择此处的原因是:箭体落区适当;与居民点距离适当,便于安置职工、家属,解决供应问题;可以充分利用已有的技术设备和力量。 多年来,火箭、飞行器的装配、飞行前测试和起竖工作都是在发射台上完成的。但由于飞行器日趋庞大、复杂,测试项目繁多,发射场地处海边,露天工作的气候环境难以得到保证,一次发射,往往要花去几个月乃至十几个月的时间,导致发射场的利用率太低,发射台的发射频率也低。 针对上述问题,对39号发射阵地的设计进行了改进,采用了与以往不同的新的方法——活动发射方案。也就是取消了水平测试,把整个飞行器的垂直总装、测试和发射前准备工作集中在一个巨型厂房内进行。仅于发射前两周,甚至更短的时间才将发射台-脐带塔(保持测试连接状态)一起运往发射场,在发射场上只进行加注推进剂、必要的射前检测和实施发射。 39号发射阵地包括39A、39B两个发射场区及其它辅助设施,由如下部分组成(见图3): 飞行器装配大楼(也称垂直总装测试大楼)该楼是飞行器分级和整体装配测试的场所。整个建筑由高跨、低跨两部分厂房组成。高跨厂房底面积134米×156米,高160米,内分4个工作间,均能容纳一个装在活动发射台上的完整的阿波罗-土星5,并为装配测试等工作提供了足够的辅助车间和设备。在4个工作间之间是个过道,一直延伸到低跨厂房中。 低跨厂房底面积为84米×134米,高64米,其中设有二子级、三子级火箭进行准备和测试的8个工作间,通过工作平台对火箭各级进行测试和准备工作。 图3卡角发射场39号阵地配置图 在飞行器装配大楼里还有各种起重设备、通风系统。 发射控制室它的结构与以往发射阵地的那些地堡式发射控制室不同,是一幢与一条长48米的封闭通道相联的三层楼,位于飞行器装配大楼东南方,所起的作用与以前的控制室相同,对飞行器的各个部件进行监视、试验。 发射控制室地基尺寸为110米×46米,分三层。第一层为办公室、食堂、医务室等。第二层放置遥测、地面接收仪器和记录设备。第三层是4个发射室,其中3个发射室内的仪器与飞行器装配大楼的高跨工作间相连。中心计算机和控制台都和装配大楼里或发射场上的飞行器直接连接。在测试、对接、试验、加注以及发射期间,发射人员可以直接或通过电视监视并控制。 控制室里有两套独立的计算机系统用来监视控制数据。另外,还设有整个发射阵地的通信系统,通过闭路电视可以从发射控制室对某些相隔很远的地区和危险区内的活动情况进行实时观察。 活动发射平台它的作用是支承、装配和测试飞行器,并被运往发射场区对火箭实施加注、临时检查和发射。它具有双重作用:在飞行器装配大楼内,它作为一个装配平台,火箭竖立在上面,进行装配和测试;它也是火箭的发射平台,火箭在其上面进行推进剂加注、射前检查、点火和发射。共有3个活动发射平台,平时停放在飞行器装配大楼附近的停放场上,执行任务时被置于飞行器装配大楼或发射场区,可同时对3枚火箭进行发射准备。发射平台由底座和竖立在其上的脐带塔组成。底座内分两层,有20多个房间,包括机械设备间、操作支援间、通信电视间和其它设备间。发射平台上有4个支撑臂,发射前用来支撑火箭。脐带塔为全钢结构,位于平台的一端,塔上有9个通往飞行器的摆臂,17个工作平台以及各处推进剂、气体、电气和仪器系统的分配管线。 活动发射平台与运输车的连接是靠运输车的四角可以伸缩的、能自动定心的平面连接台和定位系统,以及发射平台底部的4个方形突出部来实现的。 运输车采用的是露天煤矿用的履带式运输车技术。这种方案不仅可以节省研制时间和费用,而且装载能力超过了移动飞行器和活动发射平台的设计载荷。运输车每台自重2720吨,驮运能力在5400吨以上,可将一座发射平台连同一枚垂直立在台上的火箭一起驮运,以1.6公里/小时的速度运行。 运输车由一个平台、底盘、液压系统、推进系统和动力系统组成。它的作用是牵引活动发射平台在发射场区、停放场和飞行器装配大楼之间移动。还将使活动服务塔在停放场和发射场区之间移动。 运输车长41.2米、宽34.7米,是一个盒形钢结构。车架是一个封闭结构,进出通过升降口,车身内部有适当的照明和空气调节。底盘每端各设一个驾驶室,成对角线布置。在每个履带车上方设有一个液压千斤顶,用以提升和放下载荷。为使物件保持水平,上下活动在5厘米以内,采用了单独的液压伺服系统。动力装置是用两台2022.6千瓦的柴油机带动4台1000千瓦发电机, 驱动16台牵引马达,用两部783.3千瓦的柴油机带动两台750千瓦发电机给调平、 起重和转弯系统提供动力。 运输车总质量超过8160吨,其专用路面的承载强度为4.5×105帕。 表1卡角跟踪站一览表<P>站号站 名简 况1卡纳维拉尔角2丘辟特海湾在卡角正南约160公里处。3大巴哈马岛距卡角270公里,设有MOD-2雷达、AN/FPS-8、AN/FPS-16雷达、尤多普、阿祖萨及BC-4弹道照相机、遥测、指令控制等
多种设备。4伊柳塞拉岛距卡角560公里,设有MOD-2、米斯特拉姆
弹道照相机等。5圣萨尔瓦多岛距卡角770公里,设有MOD-2、AN/FPS-16等,
现已停用。6马亚瓜纳距卡角960公里,现已停用。7大土耳克距卡角1250公里,有MOD-2雷达、AN/TPQ-18雷达、遥测设备、指令控制设备。8多米尼加共和国距卡角1560公里,现已停用。9波多黎各的马亚圭斯距卡角1760公里,设有MOD-2雷达,现已停用。9.1安提瓜距卡角约2000公里,临近中程导弹弹着区,设有
MOD-2、AN/FPS-16、AN/FPQ-6以及
TLM-18遥测天线等,是一个重要跟踪站。10圣卢西亚岛距卡角约2600公里,为飞航式导弹试验而建,
早已停用。11费尔南多迪诺罗尼亚距卡角约6300公里,已停用。12阿森松距卡角约8000公里,洲际导弹弹着区在该岛附近,设有MOD-4、AN/FPS-16、TTR和TLM-18、TAA-3以及红外跟踪系统等设备,是个重要的跟踪站13比勒陀利亚在南非,设有TLM-18天线及通信站。<P>活动服务塔用于在准备发射期间,给在发射台上的飞行器安装火工品和其它不宜在飞行器装配大楼中安装的设备。平时停在停放场上。在活动发射台运至发射场区后,运输车将活动服务塔运送到发射台处,通过各层平台给飞行器安装火工品, 并加注推进剂等。它是一个桁架式结构塔,塔上有5层封闭式工作平台。 发射场区有A和B两个发射场区。整个发射场区呈八角形,面积1.3平方公里,中央是个坚固的混凝土台座。台座下的地下室是电子设备终端间、环境控制设备间、高压气贮存系统室、宇航员及工作人员紧急避难间。</P>总之,39号发射阵地的整个发射程序可概括为:各级火箭被送至39号发射阵地的码头或机场,然后送往飞行器装配大楼,在大楼的低厂房内完成单级测试,尔后通过运输过道送往高厂房总装间,并在活动发射平台上进行对接、总装、综合测试等工作,之后,运输车将活动发射平台和测试好的火箭/ 航天器一并送往发射场区,在活动发射平台停放好后,运输车又回到服务塔停放场,将活动服务塔送至发射台,进行发射前的测试、加注并安放火工品,临发射前将活动服务塔撤出放回停放场,发射完后又用运输车将活动发射平台送回飞行器装配大楼。 卡角的发射控制中心卡角的发射控制中心建在卡角工业区东北角,与最后的发射场相距约2.5公里,由控制显示系统、音频通信系统、可变程序转换系统、气象预报系统、总配线架信号分配系统和发射场测量设备控制系统组成。 控制显示系统该系统包括电视监视设备、控制台、显示器、标图板和记录设备等。可分成主操作区、4个辅助操作区。主操作区用来指挥整个发射场的试验工作,显示发射场各点、站的工作状态、轨道数据和计时信号。辅助操作区用来控制发射操作以外的工作。 音频通信系统由直接话路,火箭测试设备技术操作的测量通信网络,控制台的监视输入网络,声响发射计时系统以及当地的电话、广播系统等组成。 可变程序转换系统系统主要部件有用于直通电话点-点线路可变程序转换器、火箭操作内部通信系统和火箭测试设备技术操作通信系统的测量网线路可变程序转换器、控制台和外用设备。它的作用是使发射场工作的音频通信能够进行快速转换。 气象预报系统它的作用是提供狂风、闪电和大雨警报,作出毒性燃料和放射性材料的扩散预报,为发射任务提供气象预报。 总配线架信号分配系统它的作用是接收所有传送到发射控制中心的外部信息,并将其分配到各显示器。 发射场测量设备控制系统这是一种数字式监视控制通信系统。系统本身具有自检能力。 卡角的地面跟踪系统卡角的地面跟踪系统由一系列的跟踪站和跟踪船组成(跟踪站见表1)。 一般地说,一个典型的地面跟踪站都包括如下几个部分:光学跟踪仪、测量雷达、遥测接收机站、通信设备、控制指令发射机、定时信号发生器、气象站。卡角的地面跟踪系统用于为卡角的发射工作提供轨道数据、气象数据,校准仪器系统和进行通信中继等工作。 除上述的跟踪站外,卡角的跟踪系统还包括若干测量船和测量飞机。这些船通常位于阿森松岛和非洲东海岸之间,成为最南面的跟踪站。此船能跟踪地球卫星和少量的星际探测器,主要的跟踪任务是搜集再入飞行器的数据,这种测量跟踪船配备有C波段、X波段和L波段雷达,能以多频技术跟踪多个目标。 这样,一系列的跟踪站、靶场测量船和测量飞机,可将该靶场伸展到非洲好望角以东洋面,从而可以不受限制地跟踪空间发射目标。
<I>美国航天发射中心(二)</I>孙雅平<P>
二、范登堡空军基地范登堡空军基地设在美国加利福尼亚州南部海边,位于阿圭洛角的正北部。地理坐标是北纬34°37′,西经120°35′,海拔高度为10972米。 范登堡基地最初被称为坎普·库克基地,1957年被选作导弹基地,1958年改名为范登堡空军基地。 该基地是一个干燥、荒芜的地方,有挡风的伯尔顿台地,有许多峡谷、沙丘、粘土地和砂砾层。该基地面积27972平方公里,包括有5149公里的海岸线。 由于范登堡基地的地理位置的原因,它可以向西发射高倾角轨道和极轨道卫星。 该基地于1958年12月发射了第一枚导弹——雷神中程弹道导弹。之后不久,又发射了第一枚洲际导弹——宇宙神D。还使用雷神/阿金纳火箭发射了世界上第一颗极轨道卫星——发现者1号。1972年被选作美国西海岸的航天飞机发射基地。1979年开始着手改建,1985年竣工。 选择范登堡空军基地作为美国继卡纳维拉尔角后的第二个航天飞机发射场有如下几个方面的原因: 1从地理位置考虑。范登堡空军基地位于北纬34°37′,西经120°35′,向西发射,发射方位为140°~121°,轨道倾角为56°~104°,向正南还可以进行极轨道发射,正好弥补了肯尼迪航天中心只能向东发射的不足。 2可以最大限度地利用原发射基地的大多数地面设施。 3航区往西或西南延伸,跨过太平洋,避开了人口稠密区和工业城市,测量和监控环境好,测量、跟踪站设在加利福尼亚州海岸、夏威夷及太平洋诸岛上。 4交通便利,航空、铁路、公路、海运都很畅通。 5气候温和,降雨较少,有利于空间发射。 <p>范登堡空军基地航天发射场范登堡空军基地的航天发射设施的种类与卡纳维拉尔角的差不多。自1959年发射发现者1号以来,在范登堡发射的火箭已将450多颗卫星送入极轨道,这些卫星覆盖了地球的绝大部分地区,并执行外大气层实验、气象预报、地球资源探测、导航辅助及军事任务。 1960年,美国航宇局插手该基地,在海军导弹试验场成立了一个小型试验辅助办公室,并于1965年在范登堡建立了西部试验靶场分场,改进了一个旧的空军雷神/阿金纳发射台——航天发射阵地2(SLC-2),以适应德尔它火箭的发射。该基地有十分完整的50年代建造的航天发射阵地10(SLC10)。1965~1980年间,空军用10号航天发射阵地发射改进的雷神火箭,将31颗卫星送入空间。1980年该阵地退役,处于看管状态,但现设备仍完好无损,还可再次启用。 1985年,该基地建造了航天发射阵地6(SLC6),供发射航天飞机用。6号阵地的两个发射台曾打算用于大力神3M火箭发射载人轨道实验室,1969年取消了这个计划,修建暂停。后来又决定将其改建为航天飞机的发射场。 范登堡基地与卡纳维拉尔角不同,没有使用飞行器装配大楼,也不用活动发射台,与以往固定式发射台上的组装方式相同,将航天飞机轨道器的各个器件一个一个竖起来,装上发射台,轨道器将从水平状态竖起到垂直状态,最后与外贮箱组装连接。 下面着重介绍一下南区SLC6发射阵地的发射设施,见图5。 发射台由原来载人轨道实验室的发射台改建。在发射台底座安装三根粗大的导流管,可把固体火箭发动机和三台主发动机的燃气排走。 运输车用于把固定火箭助推器从助推器整修与组装厂房运到发射场区。还可运送轨道飞行器/外贮箱的起竖支撑板和航天飞机主发动机的入口工作台。该车每轴4轮,用液压马达驱动、操纵和调节。 活动服务塔负责向轨道飞行器供气、供电、供燃料。服务塔利用本身的液压马达驱动在铁轨上运行。基底由9辆台车组成。其中4辆有驱动装置,可带动其它台车。 装配大楼由于发射基地经常刮大风,影响发射工作,因而修建了可移动的箱形结构装配大楼。楼一端有一个巨大的车库式大门。发射台的装配工作开始时,活动服务塔和装配大楼分别沿轨道朝互相靠拢的方向移动,在发射台对边啮合。发射计时指令开始时将分别退回原位。 有效载荷转接间、准备间及支援系统转接间用于起竖和连接航天飞机轨道器与外贮箱,给轨道器提供多种服务,把有效载荷运到发射台。准备间进行有效载荷的装配和测试。支援系统包括有效载荷准备间和转接间的气动装置、发射台有效载荷的冷却系统等。 脐带系统包括能保证快速连接/快速脱落的地面电气设备,用于保护脐带地面部分的尾部服务架。 地面低温系统指气源贮存系统、液氢、液氧的分配系统、主推进剂的液氢贮存系统和液氧贮存系统。 自燃燃料系统指四氧化二氮、肼和一甲基肼系统。 发射控制室它是一座两层楼的砖建筑,内有控制中心和支援设备,发射处理系统的组件,通信系统,闭路电视,危险和安全监视器,指挥控制台,各种遥控、遥测仪器。该中心的设备都具有遥控和自动操作能力,可以遥控、监控、记录、鉴定飞行器/元器件以及地面设备的操作情况;可监控发射台上火源和毒气探测系统的工作;可对突发事故进行反应协调。 范登堡空军基地的发射控制中心范登堡空军基地的发射控制中心集中在范登堡空军基地南区的488号大楼里,由靶场控制中心、操作控制中心、靶场安全中心、区域控制中心和无线电跟踪系统雷达组成。 靶场控制中心该中心的任务是在靶场每执行一次任务之前,必须掌握参与任务的所有测量站、指令站、遥测站、通信站和对空监视站的工作状况,判断整个靶场能否满足用户要求。 操作控制中心主要设备有6个通信控制台,状态显示板和4个闭路电视监视器。该中心要与各控制中心和参加试验工作的测量站进行通信联络。 靶场安全中心该中心的主要任务是为飞行控制人员显示实时飞行位置。若火箭飞离规定的安全区,便可令其炸毁。主要设备有靶场安全实时数据检查控制台、飞行控制台和指令发射机控制台。 区域控制中心该中心的主要任务是将发射阵地和预定航区内及其周围的船只、飞机、车辆和人员的活动情况报告给靶场指挥员。主要设备是一台控制台,它由靶场技术勤务承包商的高级技术人员操作。 无线电跟踪系统雷达该雷达的主要任务是为发射计划提供跟踪和引导信息,以满足用户要求。 <p>范登堡空军基地的地面跟踪系统范登堡空军基地的地面跟踪系统分布在加利福尼亚海岸和太平洋诸岛上。由雷达跟踪和遥测设备、光学跟踪设备、遥测接收站、通信设备、定时信号中心、气象设备等组成。 雷达跟踪设备设置在大陆、海岛、跟踪船、下靶场的各个群岛上,如默古角、圣尼科拉斯岛、阿圭洛角等,包括各种脉冲雷达和被动式连续波雷达,见表2。 <P><B>表2__范登堡空军基地雷达跟踪设备</B>型号数目架设地点用途型号数目架设地点用途AN/FPS-164默古角精密跟踪和
靶场安全1圣尼科拉斯岛空中监视4圣尼科拉斯岛精密跟踪和
靶场安全AN/MPS-262默古角靶场安全2阿圭洛角精密跟踪AN/MPS-192阿圭洛角靶场安全1科克(夏威夷)精密跟踪和
靶场安全AN/MPQ-382巴尔金沙滩
(夏威夷)精密跟踪AN/MPS-191皮拉尔角SG-1B 1默古角水面监视2圣尼科拉斯岛空中监视CR-548/6153圣尼科拉斯岛精密跟踪AN/FPS-6A 1阿圭洛角测高M331阿圭洛角精密跟踪AN/FPS-411夸贾林岛①暴风雨探测1范登堡空军基地精密跟踪AN/FPN-332阿圭洛角靶场安全1巴尔金沙滩精密跟踪AN/APS-201默古角水面监视1夸贾林岛精密跟踪1圣克鲁斯岛水面监视1恩尼威托克岛精密跟踪1圣尼科拉斯岛水面监视科塔1默古角精密跟踪1阿圭洛角水面监视2范登堡靶场安全AN/SPS-5B 2阿圭洛角区域防务范洛特1科克(夏威夷)靶场安全AN/SPS-6C 1默古角空中监视1阿圭洛角靶场安全AN/SPS-8A 1默古角测高①夸贾林岛还有奈克3型系统的战术雷达,它由美国陆军提供 <p>为了接收遥测数据,在默古角、阿圭洛角、圣尼科拉斯岛和夏威夷设有固定遥测站,还有成套设备的遥测船、机动遥测车和遥测飞机,主要的遥测数据处理设备装在默古角,见表3。 <P><P><B>表3__范登堡空军基地遥测接收站</B>架设地点数量类型架设地点数量类型默古角10调频/调频及脉幅
调制接收站坎顿岛2调频、脉幅调制、脉宽
调制/调频记录站1调频/调频及脉幅
调制/调频遥测车1调频、脉幅调制/脉宽
调制/调频显示站2脉宽调制/调频接收站夸贾林1调频/调频、
脉幅调制/调频、
脉宽调制/调频系统1调频/脉幅调制及脉宽
调制机动遥测车美国海军舰艇
靶场跟踪系统12调频/调频接收机阿圭洛角①3调频/调频、脉幅
调制/调频、脉宽
调制/调频接收站皮拉尔角1脉码调制/调频美国海军舰艇
朗维尤号8调频/调频接收机圣尼科拉斯岛①1调频/调频接收/记录站美国海军舰艇
里奇菲尔德号4调频接收机1脉幅调制/脉宽调制
/调频接收/记录站5调幅/调频接收机美国海军舰艇
桑尼维尔号8调频/调频接收机考爱科克牧场4调频/调频、
脉幅调制/调频、
脉宽调制/调频接收站美国海军舰艇
瓦特镇号6调频接收机美国海军舰艇
亨茨维尔号6调频接收机①也可以利用脉码调制 <P><P><B>表4__范登堡空军基地光学跟踪配置</B>位置数量类型默古角7
9
1
1电影经纬仪
高速照相机
机动光学跟踪装置(MOTU)
机动照相跟踪站阿圭洛角3
1
2
2电影经纬仪
1LA-24望远镜
高速照相机
机动光学跟踪装置范登堡空军基地4
2
3电影经纬仪
机动光学跟踪装置
高速照相机圣尼科拉斯岛6
2电影经纬仪
机动光学跟踪装置夸贾林2
3
3
18LA-24望远镜
电影经纬仪
跟踪照相机
光声固定照相机恩尼威托克18
10艾莫斯照相机
CA3-2B航空照相机<p>光学跟踪设备包括固定的电影经纬仪、可移动的电影经纬仪、机动的光学跟踪装置、跟踪望远镜和各种电影和静态画面摄影(照相)机。这些光学跟踪设备设在默古角、阿圭洛角、范登堡空军基地、圣尼科拉斯岛等地,见表4。 定时信号中心设在阿圭洛角、默古角和圣尼科拉斯岛上。 气象设备包括默古角、阿圭洛角和圣尼科拉斯岛上的三个固定站,以及两个远洋站。另外,还用气象探测火箭来获得海拔30480米高度的气象概略数据。 整个基地的通信由默古角通信中心来协调,是音频信号、数字信号、控制信号和电传打字线路的会合点。在默古角操作楼里,柯林斯公司240路的微波多路传输系统把阿圭洛角、圣克鲁斯岛、默古角和圣尼科拉斯岛上的一些设备连结在一起。
<P>欧洲航天发射中心</P><P>         孙雅平</P><P>1964年,法国决定在巴西正北方向、法属圭亚那中部的库鲁地区兴建法国航天中心,以取代它在阿尔及利亚撒哈拉沙漠的哈马基尔发射中心。1966年开始动工兴建,1968年4月部分投入使用,首次发射了一枚探空火箭。1970年3月,法国钻石B火箭在此进行了首射。1970年11月发射了一枚欧罗巴2火箭,但因起飞后出现故障而失败了。1975年,新成立的欧洲空间局抓总研制新的阿里安火箭。该火箭也要从库鲁发射,因此决定将原来的欧罗巴2发射场改建为阿里安发射场,并于1979年底成功地发射了一枚阿里安火箭。1981年又开始兴建阿里安第二发射场,1985年投入使用。目前,法国国家空间研究中心与阿里安航天公司正在建造阿里安第三发射场。
圭亚那航天中心圭亚那地处南美洲北部大西洋海岸,靠近赤道,位于西经528°,北纬2~6°之间,占地大约90600平方公里。在此选场的主要原因是:纬度低,从发射点到入轨点的航程大大缩短,三子级不必二次起动;由于纬度低,相同发射方位角的轨道倾角小,远地点变轨所需的能量小,增加了同步轨道的有效载荷能力。此地人口稀少,在90600平方公里的土地上只有5万居民,向北和向东的海面上有一个很宽的发射弧度(其方位角从-10.5°向北直到+93. 5°),空中及海上交通都很方便。另外,库鲁地区虽然靠近赤道,但气候比较温和,年平均气温27℃,年平均降雨量3000~4000毫米,全年分旱季、雨季,风力不大,处于飓风区之外。 圭亚那航天中心占地面积约1000平方公里,沿大西洋海岸向西北和东南延伸,长约60公里,宽约20公里,地理位置是北纬5°14′,西经52°46′。它属法国国家空间研究中心领导,主要任务是负责科学卫星、应用卫星和探空火箭的发射以及与此有关的一些运载火箭的试验和发射。 航天中心主要由发射场、技术中心、地面测量、气象站、发电厂、液氧工厂以及生活区组成(见图1)。下面将阿里安第一、二、三发射场的情况分别作简单介绍。 <p>阿里安第一发射场阿里安发射场位于圭亚那航天中心,离库鲁城18公里,地理坐标是北纬5°14′09″,西经52°46′29″,火箭发射平台的海拔高度是12.85米。 阿里安第一发射场(见图2)是由欧罗巴2发射场改建而成的,充分利用了原有的设备,只是为了适应阿里安的发射要求,对某些项目进行了改建,包括建立新的发射台,加高服务塔,重新布置输送管道和改建发射控制室。发射场可分为发射场区、装配区、推进剂设备区及分析实验室、液氮和液氧工厂。阿里安第一发射场可用于发射阿里安1、2、3型火箭。 阿里安第一发射场发射控制中心发射场主要进行阿里安火箭的准备、测试和发射操作,主要包括发射台区域有关设施和发射控制室。 <p>发射台区域主要设施包括:底座用于支撑发射台,有一个双面导流器,两个半埋式火焰导流槽。 活动发射平台是进入服务塔的主要通道,也是服务塔撤离时的通道。 服务塔高45米,长15.2米,宽12.2米。它可以在发射平台上前后移动。工作状态时,运载火箭以及脐带塔处于服务塔内。火箭周围有7层固定的工作平台以及一层活动工作平台,活动工作平台可以升降接近卫星的任何部位,为卫星的最后准备操作提供服务。活动工作平台的上部空间构成了一个洁净区,卫星与运载火箭的机械装配在洁净区内进行。平台内有两部车载升降台与工作台。高架移动式起重机用于各种起竖操作。发射前几小时,火箭在塔内进行总装,给一子级、二子级加注推进剂。 服务塔有一条发射人员逃逸通道,由两条垂直向下通到塔外的通道构成,分别供塔顶工作平台的人员和下部各层平台上的人员使用。通道内衬有“软套”,只要跳进其中一个出入口即可逃逸。 发射控制室离服务塔约300米,是一座坚固的地堡式建筑。它的任务是完成发射前准备工作和发射计时工作,在火箭最后准备、加注和发射操作过程中保护工作人员和测试设备的安全。控制室内装有监视火箭准备操作用的测试和控制设备。 其它设备包括脐带塔架、偏二甲肼库、四氧化二氮库、低温推进剂的贮存和输送设备、液氮贮存设备、生产及贮存用于空气调节的冰冻水工厂以及办公楼和安全楼。 装配区包括一座进行起竖前的外观检查以及各种准备工作的装配楼、火箭备份零件的贮存楼、办公楼及资料楼。 推进剂贮存区包括两个主要的贮存设施,两个拖车车库和一个推进剂分析实验室。 液氧和液氮工厂包括能制取供火箭发射用全部液氧、液氮的全套设备。 <p>阿里安第二发射场为了增加工作的适应性,提供备份的发射能力,1981年7月,欧洲空间局决定在库鲁修建阿里安第二发射场。发射场于1985年8月完成,历时4年,耗资125亿美元(1986年币值)。1986年3月首次使用,每年可发射10次(第一发射场每年最多发射5~6次)。 阿里安第二发射场位于第一发射场南面500米处,由火箭准备区和发射区两部分组成,两者相距950米。将准备区与发射区分开,可以大大缩短两次发射之间的时间间隔,一枚火箭在发射区进行最后装配时,另一枚火箭则可在准备区进行起竖、装配和测试等工作。 阿里安第二发射场的配置见图4。 准备区的主要任务是要完成火箭起竖、各级气密性检查、电气检查以及发射计时程序中对火箭的遥测工作。火箭在此需要一个月的准备时间。该区主要包括垂直装配楼、发射控制室等。 垂直装配大楼高75米,离活动发射平台1公里远,两者之间有铁路相连,在铁轨上移动的活动发射平台把一枚竖立的总装测试好的火箭送入发射区。 发射控制室离服务塔1公里,安装有可同时测试三颗卫星所需的测试设备,测试设备通过脐带线路与卫星相连通(见图5)。 发射区的主要任务是进行火箭最后阶段的连接和测试、有效载荷的装配与测试以及整流罩装配、发射准备以及最后计时与发射。火箭在发射区停留的时间不到一个月。发射区主要包括一个固定式脐带塔、一个移动式服务塔以及一个发射平台。 移动式服务塔高80米,重3000吨,它的有效载荷工作平台可以沿垂直方向升降到有效载荷的各个部位,平台上部空间构成一洁净度为10万级的洁净区。一部高架移动式起重机用于各种起竖操作。在脐带塔内有一个安装用户测试设备的专用间。 准备区和发射区之间有铁轨相连。 <p>阿里安第三发射场为了适应阿里安5的发射需要,决定在库鲁发射场建设新的发射设施——阿里安第三发射场。新发射场设计的总目标是以最少的设备条件实现每年发射10次的要求。 阿里安第三发射场位于阿里安第一发射场以北,通过现有的双轨型导轨,阿里安第三发射场将能与当前的阿里安第二发射场相连,也能和固体助推器准备区相连。 新设计的阿里安第三发射场可同时进行垂直火箭的组装及机械和电气测试与固体助推器的准备工作,节省阿里安5装配组合的时间。运载火箭与有效载荷的连接可以一次完成,当各子级都安装在活动发射平台上时,进行一次连接后,所有的连接一般都保持不动,直到发射。 在运载火箭运到之前就装配好有效载荷,并将其连接到地面系统上。联合操作只限于有效载荷与运载火箭的连接安装、电气试验、加注可贮存推进剂、计时和发射。 阿里安第三发射场可分为准备区和发射区。 准备区主要包括助推器组装厂房、运载火箭组装厂房和有效载荷厂房等。 助推器组装厂房厂房的设计除垂直组装外,一切操作可同时进行。固体助推器被分成60~80吨的节段来运输。在助推器组装厂内将各级进行起竖、检查,并装上附件。各节的垂直组装是在一间专用大厅的活动架上进行的。完全组装好以后就可以运到运载火箭组装厂房。 运载火箭组装厂房包括供运载火箭主体本身准备工作用的大厅,各子级及其设备拆箱和准备工作用的附属建筑物(见图6)。 有效载荷厂房主要包括一个组装卫星的大厅,附属房间有用于有效载荷总装的各种部件设备。 发射控制室离运载火箭组装厂房有一定距离。监测运载火箭由准备到发射的全过程。 发射区只设有数目有限的设施,运载火箭只能在它发射计时前的10小时停放在发射区,设施力求简单,它包括: 底座用于安放发射台和脐带塔。 一个三面导流槽和三个排焰管道三面导流槽两面用于固体发动机,一面用于一子级低温发动机。 地下设施包括一些需要的液压设备及电气设备。 液氧、液氢贮存设备。 水塔为降低发射噪音而设。 固定金属塔架只供发射使神号(已取消)时宇航员登机用。 活动发射平台和脐带塔为了能在每次发射任务中只进行一次各子级火箭和有效载荷的连接,同时也为了能把组装好的运载火箭整体运到发射区,阿里安第三发射场采用的是活动发射平台系统,而且在发射平台上还包括有脐带塔。活动发射平台分三层,分别用于流体设施指挥控制系统、电源和空调。平台长25米、宽21米,重1000吨。脐带塔伴随运载火箭在一起,不需要把脐带管线脱开。发射平台和脐带塔上还包括有发射工作所需要的一切机械和电气的测试设备。这套设备和运载火箭及其检测系统在一起,在发射前就可以只进行一次准备和测试。 <p>圭亚那航天中心的地面跟踪系统在阿里安的发射助推阶段,约有1200个遥测信息要传送到地面,以便发射人员了解发射进行的情况以及供以后研究用。共有5个遥测接收站,其中有4个固定站。 它们是佩尔山上的加里奥特站、卡宴附近的蒙大博站、巴西的纳塔尔站、美国航宇局的阿森松岛设施。巴西培兰设的是活动站。四个固定站都设有直径10米的天线,培兰站设有直径4 米的天线,可以连续接收通过S波段(2200~2290Hz)传输的遥测信息。 阿里安火箭的地面跟踪用了5个地面站,包括库鲁的迈特站,该站装备两部C波段阿杜尔雷达,离阿里安发射场约3公里;库鲁附近的勒布隆德站,设有一部C波段布列塔哥尼雷达,离发射场20公里;卡宴附近的蒙大博站,备有一部C波段布列塔哥尼雷达,离发射场约70公里;伊内斯站,接近巴西的纳塔尔,备有一部C波段贝安雷达。 阿里安的跟踪系统还包括设在佩尔山和罗亚勒岛的两台红外自动跟踪电影经纬仪,离发射场20公里。
<P>日本航天发射中心</P><P>柳念芦</P><P>随着日本空间科学和应用技术的发展,日本已拥有两个航天发射中心——鹿儿岛航天中心与种子岛航天中心。它们都位于日本南部。
一、鹿儿岛航天中心日本鹿儿岛航天中心隶属于日本宇宙科学研究所,是日本探空火箭和科学卫星运载火箭发射场。1962年2月,该研究所在鹿儿岛县的内之浦附近选中一个多山丘而人口稀少的地区作场址,并开始兴建,1963年12月投入使用。1965年,鹿儿岛航天中心已拥有发射卡帕和兰姆达固体燃料探空火箭的全套设施。1970年2月11日,用兰姆达4S-5火箭把日本的第一颗技术卫星(24公斤重的大隅号卫星)送入337/5141公里的轨道。 此后,科学卫星的发射率大约为每年一颗。自1964年以后,发射场进行了扩建,以发射推力更大的缪运载火箭。 鹿儿岛航天中心位于北纬31°14′,东经131°04′45″,占地面积约0.71平方公里(见图1)。各种专用设施建在不同海拔高度的山顶坪上。 在海拔320米的高地上设有靶场控制中心、遥测接收机(配有18米的抛物面天线)、卫星无线电跟踪站和有效载荷总装车间。兰姆达火箭发射场海拔277米,设有几座卡帕和S火箭机动发射台,还包括一个炸药处理室。以前设在这里的兰姆达火箭发射台已迁到缪火箭发射场。 缪火箭发射场是鹿儿岛航天中心最大的发射场,海拔220米,面积25000平方米。它拥有缪火箭服务塔、总装车间、发射控制掩体(离发射台约80米)、卫星测试车间、动平衡测试车间以及推进剂贮存库。缪火箭服务塔架为36米高的10层钢制结构,重350吨。整个服务塔架可沿直径为10米的圆形轨道回转。火箭在塔内的发射架上垂直组装好,然后,服务塔便转到发射方向。随后,发射架与火箭移出塔架并倾斜到一个合适的发射仰角(75°~80 °)准备发射。 <p>二、种子岛航天中心种子岛航天中心隶属于日本宇宙开发事业团,是日本应用卫星发射中心。它位于种子岛的东南端,在鹿儿岛航天中心以南约100公里处,航天中心的总面积约为8.65平方公里。该岛属亚热带气候,年平均气温19.5℃。 种子岛航天中心主要由竹崎发射场、大崎发射场以及吉信综合发射场组成。 竹崎发射场 竹崎发射场于1966年9月开始营建,1968年投入使用。该发射场占地面积约0.79平方公里,位于北纬30°22′20″, 东经130°57′55″。主要用来发射小型卫星。该发射场的主要设施(见图2)有发射台、发射控制室、装配车间、综合测试车间、气象观测室、固体火箭点火试车台、推进剂库、跟踪站等。 大崎发射场 大崎发射场于1969年开始营建,1980年全部建成,占地面积约7.6平方公里,位于北纬30°23′38″,东经130°58′22″。该发射场主要用来发射大型液体火箭,如N火箭和H-1火箭。1975年9月,第一枚H-1火箭从这里起飞,把83公斤重的菊花卫星送入轨道。 大崎发射场的发射设施(见图3)主要包括发射台、控制中心、火箭总装车间、推进剂贮存库、发动机静态点火试车台、气象台等。 吉信发射场 吉信发射场于1985年开始兴建,1986年底勤务塔基础工程基本结束,1988年8月建成发射控制中心,1988年12月建成LE-7发动机点火试验设施。测控中心、动力站、液氧、液氢以及高压气体库等也相继建成。该发射场位于大崎发射场东北方向约1公里处,是为适应H-2新型运载火箭的发射而兴建的。 吉信发射场的设计基本要求是:缩短发射场的发射准备周期,降低操作费用,45天内能发射两枚运载火箭;发射场的设计具有灵活性,以利于将来进行改建与扩建。为了体现上述要求,设计尽量采用平行作业;采用自动检测系统(手动的备份系统);采用一个活动发射架和一个火箭装配厂房,一发火箭进行装配,另一发火箭准备发射。 吉信发射场(见图4)是目前世界上最大的和最现代化的发射场之一。它可与库鲁的阿里安4发射场以及卡纳维拉尔角的大力神3发射场相媲美。发射场耗资33亿美元(1990年币值),主承包商是三菱重工业公司。 主要由四个工作场区组成:固体发动机贮存及检验区;卫星准备与总装区;运载火箭装配楼区;发射台及服务塔区。 固体发动机贮存及检验区的主要任务是: 1)助推器无损检验及贮存; 2)助推器的电气机械系统功能检查。卫星准备与总装区的主要任务是: 1)卫星的最后装配与检查; 2)加注推进剂与高压气体; 3)卫星、卫星连接件及整流罩的总装。 运载火箭装配楼区的主要任务是: 1)助推器的起竖与最后装配; 2)芯级火箭的起竖并与助推器连接; 3)子系统及系统检验。 发射台及服务塔区的主要任务是: 1)高压渗漏检验; 2)整体火箭的系统检查; 3)演练(推进剂加注试验); 4)加注推进剂及高压气体、发射前倒计数及发射。 H-2发射场兴建了4年,然后进行了为期两年的地面设施验证。并在1994年2月首次发射H-2火箭成功。 H-2发射场的配置如图4所示。H-2火箭在装配楼垂直地被安装在机动发射平台上,沿铁轨运往发射台座和服务塔处。机动发射平台重44吨,宽22米,长18米,从地面到平台顶面距离为7米,平台行驶最大速度为8米/分。 平台由川崎公司制造。 固定服务塔(图5)高75米、宽30米。固定服务塔的两边有两个可绕圆形铁轨回转的服务塔架。左服务塔高75米,通过工作平台可以接近火箭的上面级与有效载荷;右服务塔与固定塔的下半部相接,可接近火箭的下半部分。 服务塔的顶部是一个100000级的清洁室。在火箭发射时,服务塔的可动部分可回转180°,对火箭进行检查,工作完毕后,塔架可迅速回到原来位置。服务塔的中间部分为脐带塔架,各种电气系统以及推进剂系统管线都装在脐带塔内。 H2火箭装配楼高66米,高顶厂房部分在前,宽27米,有13层工作平台。低顶厂房部分在后部,宽32米,长46米。装配楼由川崎重工业公司负责建造。 发射控制中心接近装配楼,是一座圆形建筑,由日本电气公司负责建造。 运载火箭与控制中心之间的通信主要采用光纤系统。因此,指令信号和监控信号都是数字式的。此外,还有一套硬件备用系统供安全应急用。 H-2火箭发射场还建有大型火箭发动机试车台,用于试验LE-7液氧/ 液氢发动机。试车台靠近发射设施布置,其目的是节省成本,发射与试验可共用液氧/液氢贮存库设施。 此外,还改建了老的45米高的试车台,以试验H-2火箭的固体火箭助推器。 发射场还包括高压气体、推进剂贮存设施以及卫星准备楼等其它设施。 <p>三、地面跟踪站各地面跟踪站的位置和筑波跟踪中心站的布局见图6。筑波跟踪中心站位于东京以北约80 公里处,不仅是日本卫星跟踪与控制网的中心站,而且是日本运载火箭与卫星的总试验中心。它与胜浦(东京以南)、冲绳、增田(种子岛航天中心附近)以及内之浦(属鹿儿岛航天中心)的跟踪与数据测量站联网工作。此外,宇宙开发事业团还有两个下靶场跟踪站:一个是固定跟踪站,设在父岛(小笠原群岛);另一个是移动跟踪站,根据不同的任务可设在马绍尔群岛的夸贾林岛或圣诞岛。圣诞岛下靶场跟踪站只用于地球同步轨道卫星的跟踪任务。
<P>印度航天发射中心</P><P>柳念芦</P><P>1972年6月,印度政府成立了空间委员会并委托空间部负责进行国家的航天活动。空间部直接受总理领导。空间部下属的印度空间研究组织具体经管航天研究工作的管理与和平利用。印度的火箭发射场主要有两个。
斯里哈里科塔发射场斯里哈里科塔发射场是印度最重要的航天发射中心。它位于印度东海岸的斯里哈里科塔岛上,在马德拉斯北部100公里处,地理坐标为北纬13°47′,东经80°15′。这里气候受西南季风和东北季风影响,10、11月份是大雨季节,但一年内多数月份阳光充足,天气晴朗,可以进行室外静态试车和发射试验。1971年10月9日和10日斯里哈里科塔发射场开始正式投入使用,发射了三枚罗希尼125探空火箭。1979年8月10日首次发射了SLV3火箭,但由于二子级制导系统出现故障,未能把40公斤重的卫星送入近地轨道。1980年7月18日用SLV3火箭第二次发射印度自己的卫星获得成功,把卫星送入300/ 900公里的轨道。1981年5月31日第三次发射获得部分成功。 斯里哈里科塔发射场占地面积145平方公里,占海岸线长度达27公里。发射场拥有大型多级火箭和卫星运载火箭的试验、组装和发射设施,拥有印度卫星的跟踪、遥测和通信站。印度空间研究中心还在此扩建了固体助推器工厂,可为多级火箭发动机生产大尺寸的推进剂药柱。 <p>顿巴赤道发射场顿巴赤道发射场是印度1963年建立的第一个科学试验靶场。它位于阿拉伯海海岸,喀拉拉邦特里凡得琅城以北6公里的地方,地理坐标为北纬8°31′,东经76°52′,海拔64米。这里年平均温度最高为30℃,最低为24℃,从1月至7月温差变化只有4℃。年平均湿度在94%至58%之间。一年内多为北风、西北风和西风,平均风速7米/小时,月平均降雨量为127毫米。 该发射场是进行低高度上层大气和电离层研究的理想场所。这些研究在地磁赤道区(在顿巴正北面)具有特别重要的意义。所以,该发射场在美国、前苏联、法国等国支持下已成为探空火箭的国际发射场。 顿巴发射区面积为2平方公里,有三个发射台,能发射直径大于056米的火箭。1963 年11月21日投入使用以来,已成功地发射了美国航宇局的一些探空火箭,还发射了各种类型的地球物理和天文研究火箭。法国、前联邦德国、日本、前苏联和保加利亚的科学家参加了这里的各项科学实验。
<I>计划中的约克角国际航天港</I>柳念芦<P>约克角地区约克角国际航天港的拟建计划是为了适应国际商业发射的需要而提出来的。 1986年9月,在澳大利亚昆士兰州政府的支持下,委托澳大利亚工程师协会进行研究。研究的主要目的是确定昆士兰用于建造发射场的技术可行性,并对发射规划、发射场的位置和未来的活动提出建议。建议中的发射场位于矿业城维帕(见图)以北,地理坐标是东经142度,南纬12 度。它的最大优点是能够提供进入几乎所有的运行轨道的发射方向,包括赤道轨道、极地轨道、太阳同步轨道和285度航天飞机空间站轨道,赤道速度损失只有5.3%。此外,约克角的安全性好, 周围有大约10000平方公里的无人居住区可供使用,不仅为基地的扩大发展提供了保障,还可为有效载荷回收提供场所;约克角气候条件良好,受强风以及雷电的限制每年只有39天,因而提供了更多的发射时间;澳大利亚没有强烈地震;约克角发展空中、海上交通的条件较好;并且,澳在社会、经济、政治方面长期以来较为稳定,这自然也是开展国际商务活动的重要条件之一。 1987年11月,由约克角航天局股份有限公司牵头进行进一步的研究。约克角航天局是一个拥有60多家公司的财团,它们将共同投资,拥有并使用约克角航天港。 如果计划顺利,约克角航天局要在约克角建造发射设施、靶场设施以及后勤保障基础设施。发射设施占地面积大约1平方公里,主要包括组装试验场区与发射场区。 组装试验场区的主要设施有: 火箭组装楼:用于组装和试验火箭部件,是一幢30米×60米×10米的带空调的大楼; ·火箭贮存楼:火箭贮存在带空调的专门容器内; ·运输起竖车; ·空气调节系统。 发射场区的主要设施有: ·发射台:一座50米×50米、带12米宽排焰沟的钢筋混凝土建筑; ·服务塔:一座15米×25米×70米的开式钢结构; ·发射控制中心:面积为250平方米的防爆钢筋混凝土建筑; ·推进剂贮存库:能贮存800000升液氧和200000升煤油; ·气体贮存库:在17.5兆帕压力下贮存2000立方米氮气, 在42兆帕压力下贮存2000立方米氦气; ·照相系统。 靶场设施占地面积大约08平方公里。主要包括靶场控制中心, 通信中心以及雷达、遥测系统等,此外还包括仓库、车库、医疗所、自助食堂、消防站等。 后勤保障基础设施有: ·机场:修建一条3000米×45米的跑道与一个小型停机坪,具有转运一架747型飞机的能力; ·港口:载货量为20000吨; ·电站:15兆瓦的发电站; ·供水设施:每日耗水量大约是1000立方米。 此外,还包括修建污水处理、垃圾处理设施,修建能容纳700名居民的城镇以及修筑道路等。 航天港的建造工作原计划从1992年初开始,两年后完工,1995年投入使用,计划购买前苏联的质子号或天顶号火箭进行商业发射,把通信卫星送入地球同步轨道。估计建造一个配备有天顶号火箭发射台的发射基地将耗资5~6亿美元(1990年币值)。由于寻求投资者遇到困难,故建造工作未按原计划进行。(
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怎么没图?
好文,挺详细的。顶
希望能早日看到我国的新发射场。