[科普中国]-火箭地面设备

组成航天基地

航天基地是运载火箭和航天器进行试验、发射和回收的基地。航天基地一般由三部分构成。

①首区(发射场区)，是一个大型的综合性航天发射场。它包括实施发射所需的一切地面设备和设施。从地理位置上说，最好选在低纬度地区，以便发射时尽量利用地球自转切线速度(在赤道处此切线速度为463m/s)，并应选择空旷无人或少人居住的地区，以保证安全。

②航区泛指飞行航迹在地球表面投影线所经过的地区，也指运载火箭所经的空域(飞行走廊)，还包括多级火箭级间分离后，已脱离火箭的坠落区。在航区要设置一定数量测控站，对运载火箭和航天器进行连续跟踪、测控。航区应尽可能避开人口稠密地区。

③落区(回收区)一般是指导弹试验时弹头再入大气层后的着地点或航天器返回时的着陆、水上溅落或回收作业区；对多次使用的航天飞机，落区则是一个可供着陆的机场。
世界上几个著名航天基地(航天器发射场是：前苏联的拜科努尔发射场(北纬46°)，美国的肯尼迪航天中心(北纬28°30’)和东部航天和导弹试验中心(北纬28°28‘)，法国的圭亚那航天中心(又称库鲁发射场，北纬5°14‘)，中国的酒泉卫星发射场(北纬42°)和西昌卫星发射中心(北纬28°)。1

航天器发射场用于运载火箭和航天器试验和发射的专门场区，包括测试区、发射区、发射指挥控制中心、综合测量设施、勤务保障设施和管理服务部门。测试区是进行技术准备的专用区，有运载火箭和航天器装配、检测和试验用的全套设施。运载火箭和航天器由工厂运送到发射场后，首先要在此进行检查、装配和测试；合格的火箭和飞行器，才转移至发射区。

发射区是具有发射设施和发射功能的专门区域，一般有发射装置、发射控制室、加注、供气、供电、消防、瞄准等系统。在发射区的主要工作有：将运载火箭垂直地安装在发射台上，对接卫星或其他航天器，将地面电缆、气、液管路与火箭和航天器连接，对火箭和航天器各个分系统进行检测和综合模拟试验，加注推进剂和充压缩气体，最后发射。

发射指挥控制中心是对航天器发射全过程实施指挥、监控和管理的机构，由发射控制室、指挥控制室、安全控制室、计算中心和设备保障室等组成。

监测运载火箭和航天器各系统工作状况的综合设施包括计算中心、航区测控站和测量船等。测控站和测量船布设在运载火箭和航天器飞行航区的沿线。测控站应用各种测量手段，获得火箭和航天器的轨道参数、遥测信息、电视图像并传送给指挥控制中心，经处理、显示、判断，然后发送到航天控制中心，再输回各测控站的计算机中。指挥控制中心可根据所得信息数据及时作出决策。1

航天器发射场和测控中心为了发展我国的航天事业，在研制运载火箭的同时，开始筹建航天器发射场和测控中心与测控站。

1．酒泉卫星发射场
酒泉卫星发射场是中国科学试验卫星发射场，位于甘肃省酒泉东北的戈壁滩上，是运载火箭、科学试验卫星的发射基地。1970年曾在该发射场发射了我国第一颗人造地球卫星，1971年在此进行了我国第一枚洲际火箭的发射试验，1975年在此发射了一颗返回式卫星。

2．西昌卫星发射中心
西昌卫星发射中心是一个比较现代化的中纬度卫星发射基地，主要用于发射低倾角轨道卫星和地球同步轨道卫星。中国第一颗同步通信卫星是在这儿发射的，以后又成功地发射了几颗通信卫星。

3．西安卫星测控中心
西安卫星测控中心是中国卫星测控网的管理中心、通信枢纽、指挥控制和数据处理中心。其主要任务是实时制定测控计划，实施多星测控自动调度；汇集测控站、测量船听获取的运载火箭、卫星的跟踪测量数据、遥测数据，并进行实时处理和事后处理；确定卫星的轨道要素和姿态参数，进行星下点轨迹计算和发布观测预报；对卫星的运行及工作状态进行监视，生成控制指令，对观测网的工作状态进行监控；完成返回式卫星的回收和长寿命卫星的长期测控管理。 1

发射窗口发射窗口是指运载火箭发射时的一个合适的时间范围（即允许运载火箭发射的时间范围）。这个范围的大小也叫做发射窗口的宽度。窗口宽度有宽有窄，宽的以小时计，甚至以天计算，窄的只有几十秒钟，甚至为零。

其实，运载火箭本身并没有很严格的发射窗口限制，什么时间发射都可以。不过，在进行运载火箭发射试验时，一般都选在傍晚或黎明前发射。因为这时候太阳还在地平线附近，发射场区及火箭飞行路过的天空都比较暗淡，而点火后火箭上升到一定高度就能受到阳光照射，箭体反射出来的光使整个火箭明亮不已，与背景天空形成较大的反差，从而使地面的光学跟踪测量仪器可以清晰地跟踪测量火箭的飞行轨迹，观察火箭在飞行中的姿态和外部形象，跟踪测量和观察效果要比在其他时间好得多。2

我国火箭地面设备举例国内第一套近程液体火箭地面设备火箭地面设备由发射台、起竖车、托架、结合车等组成。1958年，中国从苏联引进P-2火箭系统的地面设备资料和样机，并开始仿制。山西省的342厂、519厂和247厂共同承担了研制任务。1960年11月进行首次近程液体火箭飞行试验，地面设备的性能符合设计要求，这是国内第一套近程液体火箭地面设备。

国内第一套中程液体火箭地面设备国内第一套中程液体火箭地面设备是由山西省太原重型机械厂1968年研制生产的。工程液体火箭系统采用有限区域公路机动发射方式，其机动性能可通过4级公路，最小转弯半径小于35米。其地面设备中的液体火箭发射台和起竖机，于1978年获全国科学大会奖。

国内第一套中远程火箭发射地面设备中远程火箭是两级火箭，发射方式与近程和中程火箭不同。山西省519厂从1967年开始研制生产中远程液体火箭地面设备，攻克了一系列技术难关，1980年生产出国内第一套中远程液体火箭地面设备。经火箭发射飞行试验、大风试验和夜间操作发射准备时间测定试验，各项性能均符合设计要求。

国内第一套洲际液体火箭地面设备由山西省519厂研制生产的机动洲际液体火箭地面设备，是国内第一套洲际液体火箭地面设备。该设备从1969年开始研制，1970年生产出一套样机，1971年参加洲际火箭首次飞行试验一举成功，与此同时，519厂还研制生产出洲际液体火箭地面发射场和井下发射的成套设备。

国内第一套固体火箭地面设备1975年，山西省519厂研制成功的陆上固体火箭地面设备，是国内第一套固体火箭地面设备。陆上固体火箭系统由火箭及实验火箭公路运输、起竖和发射的三用车以及发射控制车、瞄准车、电源车、配电车和监控车等6辆车组成，它既可在平原也可在山区实行区域机动，定点发射，提高了火箭的生存能力。该设备1988年12月经国家定型委员会批准定型，其中的三用车1989年获国家科技进步一等奖。3