一种基于滚装船的运载火箭海上发射系统及发射方法与流程

本发明涉及火箭发射，特别涉及一种基于滚装船的运载火箭海上发射系统及发射方法。

背景技术：

1、传统的运载火箭采用陆上发射，随着航天技术的不断发展以及火箭发射数量的不断增加，陆上发射场已经不能满足发射需求。火箭海上发射凭其部署灵活性、发射适应性、角度全向性等一系列独特优势可以在综合提升有效载荷运载能力，能够弥补陆基发射的不足。

2、发明人在日常实践中，发现现有的技术方案具有如下问题：

3、火箭海上发射前需要对火箭进行运输和测试，并保证火箭发射辅助设备能够正常运行。在火箭海上发射作业过程中，需要对发射船进行实时监测和记录，以满足射前状态研判、远程指挥。火箭海上发射后需要对火箭进行短时跟踪、事件分析等一系列需求。

4、现有申请号为：202011423753.5，中国发明专利公开了一种重型运载火箭发射支持设备远程状态监测系统，能够实现火箭发射过程中的监控。但是，在火箭海上发射时，一般在距岸边数千米外的发射船上进行，需要相应的海上发射平台系统进行支持，同时多种监测、测试也需要在发射船上进行，与火箭陆上发射具有较大差别。现有的陆上火箭发射设备及相关监测系统并不能满足火箭海上发射需求。

5、有鉴于此，实有必要提供一种新的技术方案以解决上述问题。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本申请提供一种基于滚装船的运载火箭海上发射系统及发射方法，能够实现火箭海上发射，在完成相同轨道任务时，具有更加灵活的发射点位，且在低纬度地区进行海上发射可大幅节省发射的能量，提升火箭的发射效率。

2、一种基于滚装船的运载火箭海上发射系统，包括：

3、运载火箭系统；所述运载火箭系统包括运载火箭、测发控系统和发射支持系统；

4、海上发射平台系统；所述海上发射平台系统包括发射船和保障船；所述发射船为滚装船，所述发射船甲板上预留燃气导流通道；所述保障船负责所述发射船船锚的抛撒、人员的接送以及生活的保障。

5、优选的，所述运载火箭包括动力系统、结构系统、航电系统和安控系统；所述动力系统、所述航电系统和所述安控系统均设置于所述结构系统内部。

6、优选的，所述结构系统由上至下依次包括整流罩、仪器舱、芯二级级间段、芯二级、芯一级级间段和芯一级；所述芯一级的周向均布有助推器；所述仪器舱通过所述芯二级级间段与所述芯二级固定连接；所述芯二级通过所述芯一级级间段与所述芯一级固定连接；

7、所述动力系统包括芯一级发动机、芯二级发动机、芯三级发动机、助推级发动机和末修姿控动力系统；所述芯一级发动机固设于芯一级内；所述芯二级发动机固设于芯二级内；所述芯三级发动机设置于所述仪器舱内，与设置于所述整流罩内的卫星支架固定连接；所述末修姿控动力系统与所述仪器舱固定连接。

8、优选的，所述测发控系统采用无线测发控方式，包括前端设备和后端设备；所述前端设备布置于发射船内部；所述后端设备布置于岸边；所述前端设备和所述后端设备通过冗余备份的无线链路进行传输。

9、优选的，所述无线链路的传输内容包括控制指令、遥测数据和视频图像。

10、优选的，所述前端设备包括天基检测站、遥测检测站、综合电源、前端无线装置、技术阵地设备和前端交换机；所述前端交换机用于所述天基检测站、所述遥测检测站、所述综合电源、所述前端无线装置以及所述技术阵地设备之间的通信连接；所述技术阵地设备包括火工品等效器、火工品测试仪、卫星同频转发器、助推伺服电源、二级伺服电源三级伺服电源和四级伺服电源。

11、优选的，所述后端设备包括便携式遥测检测站、防火墙、后端无线装置、浏览终端、判断终端、后端综合信息处理服务器、备份测控终端、主测控终端和后端交换机；所述后端交换机用于实现所述便携式遥测检测站、所述防火墙、所述后端无线装置、所述浏览终端、所述判断终端、所述后端综合信息处理服务器、所述备份测控终端以及所述主测控终端之间的通信连接；所述后端无线装置与所述前端无线装置建立通讯连接，实现数据的传输。

12、优选的，所述发射支持系统包括发射台和整体防护罩；所述发射台上设置有脐带摆杆、空调连接器和空调；所述整体防护罩在发射前套设于所述运载火箭的外部，并在运载火箭发射前6小时拆除。

13、根据本申请的另一方面，还提供一种基于滚装船的运载火箭海上发射方法，包括：

14、滚装登船：运载火箭完成垂直总装之后，加装整体防护罩，运载火箭与发射台的组合体在两台轴线车的运输下，从总装厂房运输至发射船上；

15、海绑系固：运载火箭与发射台的组合体完成滚装登船后，发射台用三角斜撑和牵拉绳进行固定，方舱焊接在发射船上，车辆利用牵拉绳与发射船进行系固；

16、海上机动：发射台和相应发射设备在发射船上齐套后，发射船在保障船的伴随下自主机动至预定发射点位；

17、锚泊定位：发射船到达预定点位后，进行抛锚定位；

18、系统测试：运载火箭到达发射点位后，开展包括无线链路调试，分系统测试，发射流程演练在内的系统测试，确保发射前各系统状态到位；

19、正式发射准备：发射日当天拆除运载火箭的整体防护罩，拆除运载火箭底部与发射台托盘之间的螺钉，完成正式发射流程前的所有工作；

20、正式发射流程：完成地面电源供电、惯组自对准、空调连接器脱落、前端人员撤离、箭上转电、伺服电池激活和点火起飞。

21、优选的，所述发射船到达预定点位后，进行抛锚定位时，发射点定位差为50m以内，艏向差为±5°以内。

22、与现有技术相比，本申请至少具有以下有益效果：

23、1、本发明能够实现运载火箭的海上发射，发射点机动灵活，可布局于船舶能到达的任意海洋区域，完成相同轨道任务的选择地点比陆地上多，选择更灵活，且在低纬度地区进行海上发射可大幅节省发射的能量，提升运载火箭的发射效率。

24、2、本发明在实现运载火箭的海上发射时，海上发射点与航落区一般人烟稀少，与飞机空域的冲突概率小，射区、航落区安全性更高。

25、3、本发明在实现运载火箭的海上发射时，可以将总装厂房建在发射母港旁边，降低对运输、保障的资源需求，具有较好的经济性。

26、4、本发明能够将发射点设置在低纬度地区，在不对运载火箭箭型进行改进的前提下，能够提升运载火箭的运载能力。

技术特征：

1.一种基于滚装船的运载火箭海上发射系统，包括运载火箭系统（100）和海上发射平台系统（200），其特征在于：

2.如权利要求1所述的运载火箭海上发射系统，其特征在于，所述运载火箭（101）包括动力系统、结构系统、航电系统和安控系统；所述动力系统、所述航电系统和所述安控系统均设置于所述结构系统内部。

3.如权利要求2所述的运载火箭海上发射系统，其特征在于，所述结构系统由上至下依次包括整流罩（1）、仪器舱（5）、芯二级级间段（7）、芯二级、芯一级级间段（10）和芯一级；所述芯一级的周向均布有助推器；所述仪器舱（5）通过所述芯二级级间段（7）与所述芯二级固定连接；所述芯二级通过所述芯一级级间段（10）与所述芯一级固定连接；

4.如权利要求1所述的运载火箭海上发射系统，其特征在于，所述测发控系统（102）采用无线测发控方式，包括前端设备（1021）和后端设备（1022）；所述前端设备（1021）布置于发射船（201）内部；所述后端设备（1022）布置于岸边；所述前端设备（1021）和所述后端设备（1022）通过冗余备份的无线链路进行传输。

5.如权利要求4所述的运载火箭海上发射系统，其特征在于，所述无线链路的传输内容包括控制指令、遥测数据和视频图像。

6.如权利要求5所述的运载火箭海上发射系统，其特征在于，所述前端设备（1021）包括天基检测站、遥测检测站、综合电源、前端无线装置、技术阵地设备和前端交换机；所述前端交换机用于所述天基检测站、所述遥测检测站、所述综合电源、所述前端无线装置以及所述技术阵地设备之间的通信连接；所述技术阵地设备包括火工品等效器、火工品测试仪、卫星同频转发器、助推伺服电源、二级伺服电源三级伺服电源和四级伺服电源。

7.如权利要求6所述的运载火箭海上发射系统，其特征在于，所述后端设备（1022）包括便携式遥测检测站、防火墙、后端无线装置、浏览终端、判断终端、后端综合信息处理服务器、备份测控终端、主测控终端和后端交换机；所述后端交换机用于实现所述便携式遥测检测站、所述防火墙、所述后端无线装置、所述浏览终端、所述判断终端、所述后端综合信息处理服务器、所述备份测控终端以及所述主测控终端之间的通信连接；所述后端无线装置与所述前端无线装置建立通讯连接，实现数据的传输。

8.如权利要求1所述的运载火箭海上发射系统，其特征在于，所述发射支持系统（103）包括发射台和整体防护罩（104）；所述发射台上设置有脐带摆杆、空调连接器和空调；所述整体防护罩（104）在发射前套设于所述运载火箭（101）的外部，并在运载火箭（101）发射前6小时拆除。

9.一种基于滚装船的运载火箭海上发射方法，其特征在于，包括：

10.如权利要求9所述的运载火箭海上发射方法，其特征在于，所述发射船到达预定点位后，进行抛锚定位时，发射点定位差为50m以内，艏向差为±5°以内。

技术总结本发明公开了一种基于滚装船的运载火箭海上发射系统及发射方法，属于火箭发射技术领域，基于滚装船的运载火箭海上发射系统包括运载火箭系统和海上发射平台系统；运载火箭系统包括运载火箭、测发控系统和发射支持系统；海上发射平台系统包括发射船和保障船；发射船为滚装船，发射船甲板上预留燃气导流通道；保障船负责发射船船锚的抛撒、人员的接送以及生活的保障。基于滚装船的运载火箭海上发射方法包括：滚装登船、海绑系固、海上机动、锚泊定位、系统测试、正式发射准备和正式发射流程。本发明能够在完成相同轨道任务时，具有更加灵活的发射点位，且在低纬度地区进行海上发射可大幅节省发射的能量，提升火箭的发射效率。技术研发人员：布向伟,张涛,黄帅,马孖,徐国光受保护的技术使用者：东方空间技术（山东）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23