基本介紹
- 中文名：載人航天發射場
- 外文名：Manned space launch site
- 組成：發射區、技術區、試驗指導區等
- 舉例：酒泉、甘迺迪等載人航天發射場
組成,酒泉載人航天發射場,拜科努爾載人航天發射場,甘迺迪載人航天發射場,我國載人航天發射場新技術套用與發展,具有中國特色的“ 三垂”測試發射工藝模式,“一點多工位” 的遠距離測試發射控制方式,載人航天發射場發展前景,
組成
載人航天發射場主要由發射區、技術區、試驗指導區、航天員區、首區測控站和試驗協作區等幾部分組成。
（2）技術區是各系統進行技術準備的主要場所，並實施對飛船測試發射的指揮控制。技術區設施較為完備，總數達30餘座，主要包括垂直總裝測試廠房、水平轉載測試間。測發控制樓、飛船及有效載荷總裝測試廠房、飛船加注及整流罩裝配廠房、活動平台及其配套軌道等。
（3）試驗指導區和試驗協作區相鄰，位於中心生活區東側。其中指揮區包括試驗指揮控制樓和通信樓，設備了完善的指揮、通訊設備。航天員區位於試驗指揮樓西側，用於航天員在登船前的生活、鍛鍊和醫監醫保。
（4）首區測控站充分利用原有的衛星測控站點，新增了部分測控站，配備了全新的測控設備，測控能力大幅增高。
載人航天發射場設施布局充分體現了“強化技術區，簡化發射區”的設計理念。技術區各裝配測試廠房具有良好的環境和保障條件，各大系統的射前準備最大限度地安排在技術區完成，在發射區只進行簡單的功能檢查和準備就加注發射；發射區取消了活動勤務塔、地下控制室，只設簡單的臍帶塔；技術區與發射區緊鄰可以縮短產品在發射工位的時間，提高發射效率同時安全性好，萬一發生髮射事故，可將損失減小到最低限度。
載人航天發射場標準性建築是技術區垂直總裝測試廠（以下簡稱垂直廠房）。垂直廠房主要用於運載火箭的起豎吊裝、運載火箭測試、運載火箭與太空飛行器聯合測試，廠房總面積3萬多平方米總高90米，擁有兩個垂直總裝測試大廳和兩個起豎大廳，規模僅次於美國甘迺迪航天中心39發射場的垂直廠房。
此外，載人航天發射場還建有垂直整體裝運設施和臍帶勤務塔等大型設施：（1）垂直整體轉運設施包括活動發射平台、轉軌車、垂直轉運軌道及基礎三部分。活動平台自重700多噸，發射時總重超過1200噸，由自發電機變頻控制車驅動，我國自主創新研製的第一個活動平台。垂直轉運軌道是連線技術區與發射區的紐帶，整條軌道採用無縫鋼軌，軌距為20米，是國內最寬的鐵路；（2）臍帶勤務塔是發射區是的標準性建築物，塔體高約75米。主要為射前技術準備、航天員進艙及發射提供工作條件，塔上還為航天員緊急撤離設定了防爆電梯和緊急撤離滑道。
酒泉載人航天發射場
酒泉衛星發射中心（原總裝備部20基地）是中國最早建成的運載火箭發射試驗基地，是測試及發射長征系列運載火箭、中低軌道的各種試驗衛星、套用衛星、載人飛船和火箭飛彈的主要基地，基地並負有殘骸回收、航天員應急救生等任務，截至2016年10月1日，中國發射了約280顆人造衛星，其中82顆在酒泉發射。
在載人航天發射場和回收場概念性研究中，曾對酒泉、西昌、太原三個衛星發射中心及中國南方等地進行了勘選，經綜合比較後，選定酒泉衛星發射中心作為中國載人航天發射場場址。這是因為酒泉衛星發射中心具有、以下得天獨厚的條件：（1）已建場30年，擁有了相當雄厚的物質基礎，且生活設施基本齊全，技術保障、測控通信、鐵路運輸、發配電等配套設施完善；（2）發射場區為戈壁灘，航區200Km以內基本為無人區，600Km以內沒有人口密集的城鎮和重要的交通幹線，航區安全有保證；（3）發射場區占地50000平方千米，地勢開闊，完全滿足待發段和上升段航天員救生要求，也是先進的天地往返運輸系統最理想的發射和回收著陸場，而且具有很大的發展空間供未來可重複使用的單級水平起降的太空梭使用。太空梭將是支持空間站發射最經濟、最可靠的運輸工具之一；（4）場區內已建有大型機場，既可以滿足太空飛行器使用飛機快速運輸的要求，又可作為參試人員往返乘降飛機的場所；（5）可以充分利用西起喀什，東至福建閩西，距離數千公里， 並已基本形成的陸上航天測控網；（6）場區氣候條件乾燥少雨，雷電日少，容易滿足發射條件。
酒泉衛星發射中心
酒泉衛星發射中心該基地的核心建築物是“垂直總裝測試廠房”高74米，上寬為8米，下寬為14米，整體重量達350多噸。酒泉衛星發射中心分別有大型、中小型以及氣象和探空火箭發射場。在著陸場地方面，酒泉衛星發射中心設主著陸場及副著陸場。副著陸場設在酒泉衛星發射中心附近，主著陸場設在內蒙古巴丹吉林沙漠以東的四子王旗。由於第一次的載人太空飛行器神舟五號在太空只飛行了一天，主著陸場的天氣變化可及時準確預測，因此未曾啟用副著陸場；2005年發射的神舟六號飛船將在太空飛行多天，氣象難以準確預測，副著陸場啟用作後備著陸之地點。每次載人航天發射，基地動用上萬人在發射場區工作，核心崗位數千人，需要非常周密的安排、協調指揮。
酒泉衛星發射中心是建設最早，規模最大的衛星發射中心，也是各種型號運載火箭和探空氣象火箭的綜合發射場，擁有完整、可靠的發射設施，能發射較大傾角的中、低軌道衛星。中心自1958年創建以來，曾為中國航天事業的發展創造過驕人的十個第一：1970年4月24日，中國的第一顆人造地球衛星在這裡升起；1975年11月26日，第一顆返回式人造地球衛星在這裡升空；1980年5月18日，第一枚遠程彈道飛彈在這裡飛向太平洋預定領空；1981年9月20日，第一次用一枚火箭將三顆衛星送上太空；隨後還有第一次為國外衛星提供發射搭載服務、第一艘載人飛船，都從這裡順利升空……至今，酒泉衛星發射中心已成功地發射了21顆科學試驗衛星，其中，這裡發射的8顆可收回衛星，成功率達100%。
根據計畫，中國空間站及貨運飛船等，都將在新建成的海南文昌航天發射場發射。海南文昌會不會成為我國第二個載人航天發射場？中國載人航天工程總設計師周建平在接受新華社記者採訪時說，如果實施載人登月工程，海南發射場從技術上講是更好的選擇，“但現在的載人航天發射還是選擇在酒泉”。
拜科努爾載人航天發射場
拜科努爾航天發射場，是蘇聯/俄羅斯最大的太空飛行器和飛彈發射試驗基地，位於哈薩克斯坦西南部克孜勒奧爾達州，西距鹹海45公里，北離拜科努爾鎮288公里，正南24公里是丘拉坦城。這裡海拔90米，一年內的氣溫變化從-40℃到50℃，晝夜溫差較大，經常颳風，但降雨量很少。前蘇聯選擇拜科努爾建發射場主要是因為它遠離人口稠密區和工業發達的城市。
拜科努爾航天發射場總面積6717平方公里，南北75公里，東西90公里，居民有6萬人。它建於1955年，1957年10月4日從這裡發射了世界上第一顆人造地球衛星“斯普特尼克-1”號，開闢了人類航天的新紀元。1961年4月12日，世界上第一艘載人宇宙飛船“東方”號從這裡起航，把航天員尤里·加加林送入地球軌道，使他成為人類第一名飛進太空的使者。
拜科努爾航天發射場
拜科努爾航天發射場發射場東西長約80千米，南北約30千米，中心坐標是東經63°20′，北緯46°。向東北方向發射時，可把太空飛行器送入傾角為52°～65°的軌道。
發射場由發射區、保障區和測控站等組成。發射區包括中心發射區、東發射區和西發射區。中心發射區的主要設施有總裝測試廠房、控制測試大樓、大型地面發射台、地下發射井、推進劑貯存庫、液氧工廠和其他輔助設施以及行政管理、訓練和住宅等建築。東、西發射區建有大型運載火箭和太空飛行器的試驗發射設施、控制設施和輔助設施。保障區在發射區以南的列寧斯克——丘拉塔姆，是發射場後勤保障樞紐和人員住地，有機場、鐵路專線，並有航天員飛行前住留和體檢的設施。為跟蹤觀測太空飛行器和飛彈飛行情況，在沿西伯利亞直到太平洋的一萬多千米的航線上設有許多測控站。自1967年以後，從拜科努爾發射場發射過聯盟號飛船、宇宙號衛星和禮炮號航天站。
甘迺迪載人航天發射場
甘迺迪航天中心（Kennedy Space Center，縮寫為KSC），位於美國東部佛羅里達州東海岸的梅里特島，成立於1962年7月，是美國國家航空航天局（NASA，National Aeronautics and Space Administration)進行載人與不載人太空飛行器測試、準備和實施發射的最重要場所，其名稱是為了紀念已故美國總統約翰·甘迺迪（John F. Kennedy）。整個場地長達55千米，寬10千米，面積達到了567平方公里，大約有17000人在那裡工作。場地上還有一個參觀者中心，參觀者也可以隨導遊參觀。甘迺迪航天中心是佛羅里達州的一個重要的旅遊點。同時由於甘迺迪航天中心大部分地區不開放，它也是一個美國國家野生動物保護區。
目前發射指揮部在39號發射中心，這裡也是飛行器組裝建築物的所在地。在它的西部6千米處有兩個發射場，向南8千米處是甘迺迪航天中心的工業地區，那裡有許多中心的支援設施和管理總部。
甘迺迪航天中心，美國佛羅里達州納維拉爾角甘迺迪航天中心，被人們稱為人類通向太空的大門。它瀕臨大西洋，由於地理條件優越，1947年闢為火箭試驗發射場。這裡在美國本土最接近赤道地區，向東發射火箭，可利用地球自轉附加速度，有助於衛星入軌，又在美國的邊緣，面臨浩翰的海洋，其東南方向有巴哈馬群島和西印度群島，適宜於建一系列監控站，是各種太空飛行器理想的發射場所。從美國第一顆人造衛星到舉世矚目的太空梭，都是從這裡啟程飛上太空的。 甘迺迪航天中心囊括了美國所有向地球同步軌道發射的任務；還發射了“阿波羅”飛船、“天空實驗室”及各種行星際探測器，是美國航天發射的重要基地。甘迺迪航天中心南北長56千米，東西寬20千米。中心包括技術陣地和發射陣地兩大部分。在技術陣地建有火箭及衛星，飛船組裝檢測廠房。特別引人注目的是裝配大樓，其容積360萬立方米，高160米，樓內備有各種先進的測試儀器和顯示，記錄設備。發射陣地建在5千米外，擁有發射控制中心和發射台。整個航天中心有23個發射陣地，其中著名的39號發射陣地有A，B兩座發射台，許多大型太空飛行器都從這裡飛出地球。
甘迺迪航天中心
甘迺迪航天中心我國載人航天發射場新技術套用與發展
作為載人航天工程關鍵技術之一的載人航天發射技術，隨著中國載人航天飛行任務的成功，獲得了歷史性的突破，取得了跨越式的發展，為今後持續發展創造了條件。
具有中國特色的“ 三垂”測試發射工藝模式
“三垂” 是指火箭和飛船垂直輦體組裝、垂直整體測試、垂直整體運輸。其優點是組裝測試在垂直工作狀態一次完成，避免了重複組裝測試和狀態改變。測試工作在技術廠房內完成，可以縮短發射台占用時間，提高發射可靠性和應急發射的能力；其缺點是要建造高大的技術總裝測試廠房和活動發射平台，造價高，技術難度大。目前，美國和歐空局航天發射都採用“ 三垂” 模式，我國在吸取了美國“ 三垂” 模式長處的基礎上，根據國情，自主創新，採用新的技術途徑，設計了新穎、經濟、實用的設施設備，使我國的航天發射技術邁上了一個新的台階。
“一點多工位” 的遠距離測試發射控制方式
載人航天發射場設有構築堅固的地下控制室，採取了遠距離測試發射控制方式，提高了發射時的安全可靠性；技術區配置完備的計算機測試發射系統和
系統，採用“一點多工位”的控制方案，採用了高度自動化的測試設備。利用我國巳有的經驗，設定遙測、遙控無線測試小站系統和手動控制系統作為計算機測試系統的冗餘，進一步提高了測試發射的可靠性。遠距離信息傳輸技術，有線傳輸光纖為主、電纜為輔的方案，無線傳輸採用雙數據流方案；為實現遠距離控制功能，發射區加注、消防、擺桿、瞄準間等設施均採用計算機工業網路與測試發射中心連通。
載人航天發射場發展前景
中國載人航天發射場，由於在論證、設計、建設時就考慮了後續發展的需要，因此在完成我國載人航天第一步的發射任務後，仍然具有持續發展的能力，主要表現為：（1）可以滿足發射小型空間站的要求。飛船廠房總裝測試大廳的寬敞面積、垂直總裝測試廠房兩個工位，可以同時準備兩艘飛船和船箭組合體；發射台占位時間短，發射工位恢復快。發射場設施稍作適應，性改造，即可滿足小型空間站的發射、空間交會對接和空間救援應急發射的要求；（2）具備持續發展的條件。發射場的主要設施，例如飛船廠房總裝測試大廳，垂直廠房總裝測試工位面積、吊車起重高度、大門高度和寬度，臍帶塔的主體結構和基礎，導流槽，臍帶塔與火箭之間的淨空，垂直運輸設施，以及技術區和發射工位之間的安全距離等，均兼顧了5m直徑運載火箭發射的要求，並且預留了建設第二發射工位的位置。
