[科普中国]-载人航天发射场

组成

载人航天发射场主要由发射区、技术区、试验指导区、航天员区、首区测控站和试验协作区等几部分组成。

（1）发射区设计简单、建有脐带塔、导流槽、火箭推进剂加注系统等发射设施及其配套建筑，以完成飞船、火箭等系统检查测试、加注火箭推进剂、航天员进舱、临射检查、瞄准和发射等工作。

（2）技术区是各系统进行技术准备的主要场所，并实施对飞船测试发射的指挥控制。技术区设施较为完备，总数达30余座，主要包括垂直总装测试厂房、水平转载测试间。测发控制楼、飞船及有效载荷总装测试厂房、飞船加注及整流罩装配厂房、活动平台及其配套轨道等。

（3）试验指导区和试验协作区相邻，位于中心生活区东侧。其中指挥区包括试验指挥控制楼和通信楼，设备了完善的指挥、通讯设备。航天员区位于试验指挥楼西侧，用于航天员在登船前的生活、锻炼和医监医保。

（4）首区测控站充分利用原有的卫星测控站点，新增了部分测控站，配备了全新的测控设备，测控能力大幅增高。

载人航天发射场设施布局充分体现了“强化技术区，简化发射区”的设计理念。技术区各装配测试厂房具有良好的环境和保障条件，各大系统的射前准备最大限度地安排在技术区完成，在发射区只进行简单的功能检查和准备就加注发射；发射区取消了活动勤务塔、地下控制室，只设简单的脐带塔；技术区与发射区紧邻可以缩短产品在发射工位的时间，提高发射效率同时安全性好，万一发生发射事故，可将损失减小到最低限度。

载人航天发射场标准性建筑是技术区垂直总装测试厂（以下简称垂直厂房）。垂直厂房主要用于运载火箭的起竖吊装、运载火箭测试、运载火箭与航天器联合测试，厂房总面积3万多平方米总高90米，拥有两个垂直总装测试大厅和两个起竖大厅，规模仅次于美国肯尼迪航天中心39发射场的垂直厂房。

此外，载人航天发射场还建有垂直整体装运设施和脐带勤务塔等大型设施：（1）垂直整体转运设施包括活动发射平台、转轨车、垂直转运轨道及基础三部分。活动平台自重700多吨，发射时总重超过1200吨，由自发电机变频控制车驱动，我国自主创新研制的第一个活动平台。垂直转运轨道是连接技术区与发射区的纽带，整条轨道采用无缝钢轨，轨距为20米，是国内最宽的铁路；（2）脐带勤务塔是发射区是的标准性建筑物，塔体高约75米。主要为射前技术准备、航天员进舱及发射提供工作条件，塔上还为航天员紧急撤离设置了防爆电梯和紧急撤离滑道。

酒泉载人航天发射场酒泉卫星发射中心，又称“东风航天城”，世界三大航天发射场之一，简称（JSLC），是中国科学卫星、技术试验卫星和运载火箭的发射试验基地之一，隶属于原中国人民解放军总装备部，现隶属于战略支援部队，是中国创建最早、规模最大的综合型导弹、卫星发射中心，1位于祖国西北荒无人烟的巴丹吉林沙漠边缘，距离酒泉市260余公里，是我国建设的第一座航天发射场，也是我国目前唯一一座载人航天发射场。21994年发射场开始动工建设，1998年正式投入使用，截至2007年，成功实施了四艘无人飞船和两艘载人飞船的发射，安全可靠地将杨利伟、费俊龙、聂海胜三名航天员送入太空。

酒泉卫星发射中心（原总装备部20基地）是中国最早建成的运载火箭发射试验基地，是测试及发射长征系列运载火箭、中低轨道的各种试验卫星、应用卫星、载人飞船和火箭导弹的主要基地，基地并负有残骸回收、航天员应急救生等任务，截至2016年10月1日，中国发射了约280颗人造卫星，其中82颗在酒泉发射。1

在载人航天发射场和回收场概念性研究中，曾对酒泉、西昌、太原三个卫星发射中心及中国南方等地进行了勘选，经综合比较后，选定酒泉卫星发射中心作为中国载人航天发射场场址。这是因为酒泉卫星发射中心具有、以下得天独厚的条件：（1）已建场30年，拥有了相当雄厚的物质基础，且生活设施基本齐全，技术保障、测控通信、铁路运输、发配电等配套设施完善；（2）发射场区为戈壁滩，航区200Km以内基本为无人区，600Km以内没有人口密集的城镇和重要的交通干线，航区安全有保证；（3）发射场区占地50000平方千米，地势开阔，完全满足待发段和上升段航天员救生要求，也是先进的天地往返运输系统最理想的发射和回收着陆场，而且具有很大的发展空间供未来可重复使用的单级水平起降的航天飞机使用。航天飞机将是支持空间站发射最经济、最可靠的运输工具之一；（4）场区内已建有大型机场，既可以满足航天器使用飞机快速运输的要求，又可作为参试人员往返乘降飞机的场所；（5）可以充分利用西起喀什，东至福建闽西，距离数千公里， 并已基本形成的陆上航天测控网；（6）场区气候条件干燥少雨，雷电日少，容易满足发射条件。3

该基地的核心建筑物是“垂直总装测试厂房”高74米，上宽为8米，下宽为14米，整体重量达350多吨。酒泉卫星发射中心分别有大型、中小型以及气象和探空火箭发射场。在着陆场地方面，酒泉卫星发射中心设主着陆场及副着陆场。副着陆场设在酒泉卫星发射中心附近，主着陆场设在内蒙古巴丹吉林沙漠以东的四子王旗。由于第一次的载人航天器神舟五号在太空只飞行了一天，主着陆场的天气变化可及时准确预测，因此未曾启用副着陆场；2005年发射的神舟六号飞船将在太空飞行多天，气象难以准确预测，副着陆场启用作后备着陆之地点。每次载人航天发射，基地动用上万人在发射场区工作，核心岗位数千人，需要非常周密的安排、协调指挥。

酒泉卫星发射中心是建设最早，规模最大的卫星发射中心，也是各种型号运载火箭和探空气象火箭的综合发射场，拥有完整、可靠的发射设施，能发射较大倾角的中、低轨道卫星。中心自1958年创建以来，曾为中国航天事业的发展创造过骄人的十个第一：1970年4月24日，中国的第一颗人造地球卫星在这里升起；1975年11月26日，第一颗返回式人造地球卫星在这里升空；1980年5月18日，第一枚远程弹道导弹在这里飞向太平洋预定领空；1981年9月20日，第一次用一枚火箭将三颗卫星送上太空；随后还有第一次为国外卫星提供发射搭载服务、第一艘载人飞船，都从这里顺利升空……至今，酒泉卫星发射中心已成功地发射了21颗科学试验卫星，其中，这里发射的8颗可收回卫星，成功率达100%。1

根据计划，中国空间站及货运飞船等，都将在新建成的海南文昌航天发射场发射。海南文昌会不会成为我国第二个载人航天发射场？中国载人航天工程总设计师周建平在接受新华社记者采访时说，如果实施载人登月工程，海南发射场从技术上讲是更好的选择，“但现在的载人航天发射还是选择在酒泉”。4

拜科努尔载人航天发射场拜科努尔航天发射场，是苏联/俄罗斯最大的航天器和导弹发射试验基地，位于哈萨克斯坦西南部克孜勒奥尔达州，西距咸海45公里，北离拜科努尔镇288公里，正南24公里是丘拉坦城。这里海拔90米，一年内的气温变化从-40℃到50℃，昼夜温差较大，经常刮风，但降雨量很少。前苏联选择拜科努尔建发射场主要是因为它远离人口稠密区和工业发达的城市。

拜科努尔航天发射场总面积6717平方公里，南北75公里，东西90公里，居民有6万人。它建于1955年，1957年10月4日从这里发射了世界上第一颗人造地球卫星“斯普特尼克-1”号，开辟了人类航天的新纪元。1961年4月12日，世界上第一艘载人宇宙飞船“东方”号从这里起航，把航天员尤里·加加林送入地球轨道，使他成为人类第一名飞进太空的使者。

发射场东西长约80千米，南北约30千米，中心坐标是东经63°20′，北纬46°。向东北方向发射时，可把航天器送入倾角为52°～65°的轨道。

发射场由发射区、保障区和测控站等组成。发射区包括中心发射区、东发射区和西发射区。中心发射区的主要设施有总装测试厂房、控制测试大楼、大型地面发射台、地下发射井、推进剂贮存库、液氧工厂和其他辅助设施以及行政管理、训练和住宅等建筑。东、西发射区建有大型运载火箭和航天器的试验发射设施、控制设施和辅助设施。保障区在发射区以南的列宁斯克——丘拉塔姆，是发射场后勤保障枢纽和人员住地，有机场、铁路专线，并有航天员飞行前住留和体检的设施。为跟踪观测航天器和导弹飞行情况，在沿西伯利亚直到太平洋的一万多千米的航线上设有许多测控站。自1967年以后，从拜科努尔发射场发射过联盟号飞船、宇宙号卫星和礼炮号航天站。

肯尼迪载人航天发射场肯尼迪航天中心（Kennedy Space Center，缩写为KSC），位于美国东部佛罗里达州东海岸的梅里特岛，成立于1962年7月，是美国国家航空航天局（NASA，National Aeronautics and Space Administration)进行载人与不载人航天器测试、准备和实施发射的最重要场所，其名称是为了纪念已故美国总统约翰·肯尼迪（John F. Kennedy）。整个场地长达55千米，宽10千米，面积达到了567平方公里，大约有17000人在那里工作。场地上还有一个参观者中心，参观者也可以随导游参观。肯尼迪航天中心是佛罗里达州的一个重要的旅游点。同时由于肯尼迪航天中心大部分地区不开放，它也是一个美国国家野生动物保护区。

目前发射指挥部在39号发射中心，这里也是飞行器组装建筑物的所在地。在它的西部6千米处有两个发射场，向南8千米处是肯尼迪航天中心的工业地区，那里有许多中心的支援设施和管理总部。

肯尼迪航天中心，美国佛罗里达州纳维拉尔角肯尼迪航天中心，被人们称为人类通向太空的大门。它濒临大西洋，由于地理条件优越，1947年辟为火箭试验发射场。这里在美国本土最接近赤道地区，向东发射火箭，可利用地球自转附加速度，有助于卫星入轨，又在美国的边缘，面临浩翰的海洋，其东南方向有巴哈马群岛和西印度群岛，适宜于建一系列监控站，是各种航天器理想的发射场所。从美国第一颗人造卫星到举世瞩目的航天飞机，都是从这里启程飞上太空的。 肯尼迪航天中心囊括了美国所有向地球同步轨道发射的任务；还发射了“阿波罗”飞船、“天空实验室”及各种行星际探测器，是美国航天发射的重要基地。肯尼迪航天中心南北长56千米，东西宽20千米。中心包括技术阵地和发射阵地两大部分。在技术阵地建有火箭及卫星，飞船组装检测厂房。特别引人注目的是装配大楼，其容积360万立方米，高160米，楼内备有各种先进的测试仪器和显示，记录设备。发射阵地建在5千米外，拥有发射控制中心和发射台。整个航天中心有23个发射阵地，其中著名的39号发射阵地有A，B两座发射台，许多大型航天器都从这里飞出地球。

我国载人航天发射场新技术应用与发展作为载人航天工程关键技术之一的载人航天发射技术，随着中国载人航天飞行任务的成功，获得了历史性的突破，取得了跨越式的发展，为今后持续发展创造了条件。

具有中国特色的“ 三垂”测试发射工艺模式“三垂” 是指火箭和飞船垂直辇体组装、垂直整体测试、垂直整体运输。其优点是组装测试在垂直工作状态一次完成，避免了重复组装测试和状态改变。测试工作在技术厂房内完成，可以缩短发射台占用时间，提高发射可靠性和应急发射的能力；其缺点是要建造高大的技术总装测试厂房和活动发射平台，造价高，技术难度大。目前，美国和欧空局航天发射都采用“ 三垂” 模式，我国在吸取了美国“ 三垂” 模式长处的基础上，根据国情，自主创新，采用新的技术途径，设计了新颖、经济、实用的设施设备，使我国的航天发射技术迈上了一个新的台阶。5

“一点多工位” 的远距离测试发射控制方式载人航天发射场设有构筑坚固的地下控制室，采取了远距离测试发射控制方式，提高了发射时的安全可靠性；技术区配置完备的计算机测试发射系统和系统，采用“一点多工位”的控制方案，采用了高度自动化的测试设备。利用我国巳有的经验，设置遥测、遥控无线测试小站系统和手动控制系统作为计算机测试系统的冗余，进一步提高了测试发射的可靠性。远距离信息传输技术，有线传输光纤为主、电缆为辅的方案，无线传输采用双数据流方案；为实现远距离控制功能，发射区加注、消防、摆杆、瞄准间等设施均采用计算机工业网络与测试发射中心连通。5

载人航天发射场发展前景中国载人航天发射场，由于在论证、设计、建设时就考虑了后续发展的需要，因此在完成我国载人航天第一步的发射任务后，仍然具有持续发展的能力，主要表现为：（1）可以满足发射小型空间站的要求。飞船厂房总装测试大厅的宽敞面积、垂直总装测试厂房两个工位，可以同时准备两艘飞船和船箭组合体；发射台占位时间短，发射工位恢复快。发射场设施稍作适应，性改造，即可满足小型空间站的发射、空间交会对接和空间救援应急发射的要求；（2）具备持续发展的条件。发射场的主要设施，例如飞船厂房总装测试大厅，垂直厂房总装测试工位面积、吊车起重高度、大门高度和宽度，脐带塔的主体结构和基础，导流槽，脐带塔与火箭之间的净空，垂直运输设施，以及技术区和发射工位之间的安全距离等，均兼顾了5m直径运载火箭发射的要求，并且预留了建设第二发射工位的位置。5