常态化海上发射，开启商业航天的新未来

提到火箭发射，脑海中浮现的场景多是“大漠孤烟直，长河落日圆”；直到2019年，这个场景加入了新的画面，“乘风破浪，蛟龙出海”成为新航天时代火箭发射的新姿态。在舒适的观光船上，在点火轰鸣声与海浪声交织中，见证火箭从蔚蓝无垠的海面直冲九霄，成为最为“时髦”的航天观礼仪式。

从长征十一号火箭到捷龙三号火箭，见证了海上发射的发展与崛起。

4月12日，长征十一号火箭、捷龙三号火箭总指挥，中国火箭副总裁金鑫受邀参加第9期商发大讲堂，分享“运载火箭海上发射”话题。他表示，在未来的发展趋势里，火箭尺寸越来越大，发射频次越来越高，一周一次的“航班化发射”也离我们越来越近，海上发射，可以将安全、灵活、经济、高效的特点充分发挥，也可以将火箭生产制造发射一体化高度融入地方经济中，形成健康的、可循环的的商业航天产业生态，也是航天商业化发展的必然要求。

为何海上发射成为新“焦点”？

事实上，除了航天系统工作人员和少数了解海上发射的航天发烧友，很多人熟知的多为酒泉、太原、西昌、文昌的陆地发射场。“我们在陆地上已有这么多发射场，为何还要花大力气搞海上发射？”

其实背后的答案很简单——经济、便捷。

传统的陆地发射基地大都远离城市，既给产品运输带来不便，发射效率也受到制约。相比之下，海上发射显得较为便利，除了可以根据卫星需求灵活选择发射点位，还可以选择更接近赤道附近的低纬度地区，火箭利用地球自转的附加速度，节省燃料的同时提升运载能力，从整体上有效降低火箭发射的成本。没错，海上发射背后是一笔极为划算的“经济账”。

同时，海上发射还具备安全、灵活等优势。

在安全性方面，海上发射可提高火箭上升段期间的飞行安全性：火箭升空一段时间后各子级和整流罩等“残骸”会依次掉落，海上发射可以方便的选择飞行弹道，灵活地选择发射地点和分离体着落区，分离体可以直接落入海中，远离陆地建筑物和人口稠密区，很大程度上解决了安全问题。

在灵活性方面，不同于陆地发射流程，海上发射可以根据任务需要和客户要求，在总装厂房完成一发火箭的全部工作后，通过短暂的公路运输即可上船实施发射。同时，总装厂房可以继续开展下一发火箭的工作，以此来快速提高发射效率和频次。

△ 金鑫在第9期商发大讲堂分享现场

金鑫总结：海上发射是非对称解决发射安全和发射效率问题。特殊轨道的适应性，国际化，海上回收，一种能力建设适应多种轨道的发射需求。海上发射模式不仅继承并加强了传统发射场的优势，更具备独特亮点。海上发射模式可以最大程度提高安全性，无论是加注点火过程、箭体脱落过程、火箭子级回收，慷慨的大海都以它宽广的胸怀，为火箭发射提供了广阔的舞台。

站在历史发展的角度来看，海上发射成为“焦点”也是一种必然。金鑫分析，发射场建设进程和我国航天器更新迭代息息相关，加上我国应用需求暴发式增长、运载器和航天器技术日新月异、产品类型多元化发展，传统航天发射场测试发射资源日趋紧张，拓展新的发射模式迫在眉睫。

放眼全球，海上发射没那么容易

正如硬币拥有两面，拥有诸多优势加持的海上发射还未真正实现常态化，因为实现起来并不容易：海上环境复杂，海风和浪涌时刻都在对发射环境产生影响，相比陆地，海上发射场受气象水文等自然环境的影响更多，且都具有挑战性。

海浪高度、风级、温度等因素，每一个细节皆对发射结果有着“牵一发而动全身”的影响。

从金鑫分享的克服火箭“晕船”的案例中可窥见一斑。

在海上，发射船受到海风、浪涌以及船体自身振动的多重影响，其晃动对火箭起竖、姿态控制、入轨精度等各方面都是不小的挑战。为了突破这一难题，捷龙三号研制团队为火箭设计了“框式导向”热发射方案，火箭在发射前会被一个长方体的“笼子”包着，大大提高火箭稳定性，防止火箭“晕船”。

其实，实现海上发射克服的难题远不止“晕船”那么简单，实际面临的困难更加繁多复杂。正因为如此，虽然各国都在不断推进海上发射技术，但全球仅有中、美等极少数国家真正具备海上发射的能力。

火箭海上发射从提出构想至今已有50多年，经过多年探索和发展，在国际上有两家国外公司值得关注。

△ "海上发射"(sea launch)浮动发射平台

一家是提供海基发射服务的海上发射公司Sea Launch，它于1995年由美国波音公司、乌克兰南方公司、俄罗斯能源科研生产公司和挪威克韦尔纳公司共同投资成立，1999年3月27日，发射了第一个验证卫星；截至2014年，根据“海上发射”计划，成功发射了30多艘航天器（包括重载运载火箭）；在轨道上发送了超过150吨的有效载荷。然而，此后该项目的发展可谓“一波三折”，经历了项目暂停、出售谈判等诸多调整。

另一家则是极为吸睛的SpaceX公司，其也将目光聚焦于海上发射。Elon Reeve Musk对外宣称：海洋太空港是星际飞船及其运载火箭的未来。据媒体报道，SpaceX可能会在2-3年内借助海上发射台进行飞船试飞。

中国将迎来海上发射常态化时代

聚焦国内海上发射的发展，我国海上发射已交出了五战五捷的优秀答卷。

1、2019年6月5日，在我国黄海海域，长征十一号固体运载火箭发射升空，成功将7颗卫星送入预定轨道，这是我国首次执行海上发射任务；

2、2020年9月15日，在我国在黄海海域，长征十一号固体运载火箭，采取“一箭九星”方式将“吉林一号”高分03-1组卫星送入预定轨道。这是我国首次海上商业发射任务，海上发射常态化的大幕就此拉开；

3、2022年4月30日，长征十一号海射遥三火箭在中国东海海域发射长空，将吉林一号高分03D和04A卫星顺利送入预定轨道，这是国内首次“一站式”海上发射，实现火箭总装、总测、出港、发射一体化历史性突破；

4、2022年10月7日，长征十一号运载火箭在山东海阳港周边近岸海域，以“一箭双星”的方式成功将微厘空间北斗低轨导航增强系统S5/S6试验卫星顺利送入预定轨道，这是国内首次近岸发射，再次创造中国卫星近岸问天新纪录；

5、2022年12月9日，由中国长征火箭有限公司研制并运营的捷龙三号运载火箭在我国黄海海域首飞成功，将14颗卫星准确送入预定轨道，标志着我国商业航天首次实现海上“热发射”。

值得一提的是，捷龙三号的发射方式，让“海上热发射”走入大众视野。

△ 捷龙三号首发成功填补了我国海上热发射的空白

那什么是火箭海上热发射呢？

该概念来源于相对应的海上冷发射，冷发射是先利用弹射器，把火箭弹射到空中再点火，如此虽然可保护发射平台，但需要一个比较大直径的发射筒，发射筒的加工周期和加工难度会成倍的增长，发射能力有限。相比之下，热发射就是火箭发射的动力来源于火箭本身，在船上执行点火命令后，直接进入飞行程序。其优点是节约了发射的成本，也减少了发射的准备周期。

捷龙三号填补了我国海上热发射的空白，代表着中国海上发射迈上了新台阶。中国海上发射从无到有，如今达到世界顶尖水平。面对即将到来的海上发射常态化时代，不得不提位于黄海海域的山东海阳发射场。

△ 商业固体火箭海阳产业基地

山东海阳发射场是中国唯一一个运载火箭海上发射母港。依托烟台海阳优越的地理位置和港口条件，发挥航天、海工等工业制造基础雄厚的独特优势，打造航天海上发射母港，以及火箭研发制造中心、卫星载荷研发制造中心、海上发射平台研发制造中心和卫星数据应用开发中心，辐射带动智能制造装备、物流装备、能源装备、航天新材料、航天文旅等相关产业。

据金鑫介绍，中国火箭公司以海阳航天港为母港，已制定海上一体化发射设想与目标：依托海阳东方航天港、海阳航天港产业园的能力，完善黄海海上发射能力、推动南北双点位一体化发射能力建设，形成“发射母港+海上机动点位+固定点位”相结合的发射方案，在发射形式上囊括冷热兼备、固液兼容、一次出海多次发射、海上回收支持等。

可以预见，伴随着中国海上常态化发射的实现，一个百亿级商业航天高科技产业集群将全面崛起。正如金鑫判断，常态化海上发射是未来航天发射众多模式中不可或缺的一部分，是有效适应高频次、快发射的商业发射态势之一，也是适应未来航天发射的商业逻辑和商业模式。