美国每年进行多少次航天发射？

孙亚萍

美国有两大航天发射中心:卡纳维拉尔角发射场和范登堡空军基地。卡纳维拉尔角发射场位于佛罗里达州东海岸的卡纳维拉尔角。范登堡空军基地位于加州西海岸。前者包括美国空军东部靶场和肯尼迪航天中心，后者是西部靶场。下面分别介绍。

一.卡纳维拉尔角发射场

卡纳维拉尔角发射场位于美国东海岸佛罗里达州卡纳维拉尔角，杰克逊维尔和迈阿密之间，地理坐标北纬28.5，西经81。

卡纳维拉尔角(以下简称卡纳维拉尔角)地处偏僻，人口稀少，治安方便，自然条件好。平均气温22.5℃，8月最热，全年大部分月份湿度较高，平均降雨量1041.4毫米，此角最高海拔3.048米。

发射场纬度低，向东发射火箭可以利用地球自转的附加速度，有助于卫星进入轨道。

东南方向的海空交通几乎不受影响，附近的岛屿也可以作为跟踪站。

在佛罗里达州卡德角建造发射场的提议是在1947年6月提出的。1950年7月，A-4/WAC下士火箭首次发射。此后，发射了许多运载火箭，包括宇宙火箭、大力神火箭、宇宙-阿基纳火箭、侦察兵火箭、土星5号火箭和土星1B火箭。从Kajiao发射的航天器发射任务包括美国向地球同步轨道的所有发射任务。阿波罗飞船、天空实验室、无人行星和星际探测器、科学、气象和通信卫星也从这里发射。因此，卡焦是美国国家航空航天局载人和无人飞船进行飞行前试验、测试、最后组装和发射的重要基地。

图1卡纳维拉尔角发射场

1-39b发射位置；2-39a发射位置；发射位置3-41；

发射位置4-40；发射阵地5-37A和37B已经拆除；

6-34号发射阵地已经拆除；7-20号发射阵地已经取消；

发射位置8-19已取消；9-16发射位置；

发射位置10-15已取消；发射阵地11-14已拆除；

发射位置12-13；发射位置13-12已取消；

发射位置14-11已取消；发射位置15-36；

发射阵地16-31和32已取消；发射位置17-18已取消；

发射位置18-17；19-空军航天博物馆；

发射位置20-30已取消；发射位置21-25；

发射位置22-29；23-火箭装配区；24-天线阵列区；

25-推进剂储存区；26-指挥控制大楼；27-旋转测试设备

28-液体燃料仓库；29-控制中心；30-推进剂检查区；

31-固体推进剂库；32-机舱；33-旋转测试设备；

34-固体发动机装配大楼

卡焦航天发射场的发射设施

目前卡焦使用的发射位置有七种，大致可以分为两类。一种是原导弹发射位置部分修改。很多导弹都是经过研制和试验的，原来的试验发射阵地经过适当的改造就可以作为航天器发射场。如大力神-双子座19的发射场。另一类是专门为航天发射建造的，如宇宙36-半人马座发射场、土星1发射场34、土星1B发射场37、土星5发射场39。

图2卡焦发射场34号阵地布局图

在导弹发射阵地的基础上，改进后的火箭发射阵地与原来的导弹发射阵地(如大力神-双子座发射阵地19)相差不大，只是经过了一些适当的修改，如加高服务塔，增加一些加注和测试管道。这种改进的火箭发射位置由以下部分组成:

发射设备用于架设、加油、供电、支持和维护飞机和测试设备、发射台、服务塔、脐带塔等。

控制室在发射过程中，对发射进行测试、控制和监视的地方。有的负责一个发射台，有的同时负责两三个发射台。

辅助设备包括推进剂储存设备、电源和高压供气设备、冷却和消防供水系统、近场摄影设备、道路、排水罐等。

卡焦还有专门为发射航天器建造的发射场，如土星1发射场34号、土星5号发射场39号..

34号发射场位于卡焦北端，面积0.14平方公里。1961年6月完成，同年6月10年首次用于发射试验。后来，在土星1上进行了几次开发飞行试验，并为了发射土星1B进行了一些修改。到目前为止，已经修改过了。

34号发射场的发射方案和布局与之前没有太大区别。装配、测试和发射工作都在发射场的发射平台上进行。发射台在可移动或固定的服务塔的帮助下对火箭进行竖立、对接、测试和准备，并通过脐带塔将各种燃料管道、供气管道、电源和通信线路与飞行器连接起来。

20世纪60年代初，为了实施土星5-阿波罗计划，美国国家航空航天局和国防部联合进行了土星5火箭发射场的选址工作。最后，决定建在卡焦北部的梅里特岛一带。选择这个地方的原因是:箭体的坠落面积合适；距离居民区适当距离，方便安置职工及其家属，解决供应问题；能充分利用现有的技术设备和力量。

多年来，火箭和飞行器的组装、飞行前测试和架设都是在发射台上完成的。但由于飞机越来越大越来越复杂，试验项目众多，加上发射场位于海边，很难保证露天工作的气候环境。一次发射往往需要几个月甚至十几个月，导致发射场利用率低，发射场发射频率低。

针对上述问题，对39号发射阵地的设计进行了改进，采用了不同于以往一次主动发射方案的新方法。也就是说取消了水平试验，全机垂直总装、测试、发射前准备都集中在一个巨型厂房里。只有在发射前两周，甚至更短时间内，发射台和脐带塔才会一起运送到发射场(维持测试连接状态)，在发射场只进行推进剂加注、必要的发射前检测和发射。

39号发射场包括39A和39B两个发射场和其他辅助设施，由以下部分组成(见图3):

飞机装配大楼(也称为垂直装配测试大楼)该大楼是飞机分级和整体装配测试的地方。整个建筑由高跨和低跨车间组成。大跨度厂房底部面积为134m×156m，高度为160m。它分为四个车间，每个车间都可以容纳一个安装在可移动发射平台上的完整的阿波罗-土星5号，并提供足够的辅助车间和设备进行组装和测试。四个车间之间有一条过道，一直延伸到低矮的厂房。

低跨厂房建筑面积84m× 134m，高度64m，其中有8个二、三级火箭的准备和试验车间，各级火箭通过工作平台进行试验和准备。

图3卡焦发射场39号阵地布局

飞机总装厂房里还有各种起重设备和通风系统。

发射控制室不同于以前发射阵地的掩体式发射控制室。它是一座三层建筑，连接着一条48米长的封闭通道，位于飞机装配楼的东南面，扮演着和以前控制室一样的角色，监视和测试飞机的各个部件。

发射控制室基础尺寸为110 m× 46 m，共分三层。一楼是办公室、食堂、医务室等。第二层是遥测、地面接收仪器和记录设备。三楼有四个发射间，其中三个发射间的仪器与飞机总装楼的大跨度车间相连。中央计算机和控制台在装配大楼或发射场直接与飞机连接。在测试、对接、测试、加注和发射过程中，发射装置可以直接或通过电视进行监视和控制。

控制室中有两个独立的计算机系统来监控控制数据。此外，还有一个全发射阵地的通信系统，通过闭路电视可以从发射控制室实时观察到一些远处和危险区域的活动。

移动发射平台用于支撑、组装和测试飞行器，并将其运送到发射场进行燃料补给、临时检查和发射火箭。它具有双重功能:在飞机总装厂房里，它作为装配平台，火箭站在上面进行装配和测试；也是火箭的发射平台，火箭在上面进行推进剂加注、发射前检查、点火、发射。* * *移动发射平台有三个，平时停放在飞机总装厂房附近的停车场，执行任务时放在飞机总装厂房或发射场，可以同时准备发射三枚火箭。发射平台由一个底座和一个竖立在底座上的脐带塔组成。基地分为两层，有20多个房间，包括机械设备室、操作支持室、通信电视室和其他设备室。发射平台上有四个支撑臂，用于在发射前支撑火箭。脐带缆塔架由全钢结构制成，位于平台的一端。有9个摆臂通向飞机，17工作平台和推进剂、气体、电力和仪表系统的分配管道。

移动发射平台与运输车的连接是通过运输车四角可伸缩、自动对中的平面连接平台和定位系统，以及发射平台底部的四个方形突起实现的。

运输车采用露天煤矿使用的履带式运输车技术。该方案不仅可以节省研制时间和费用，而且可以超过机动飞行器和机动发射平台的设计载荷。每辆运输车自重2720吨，运载能力5400多吨。它可以携带一个发射平台和一枚垂直竖立在平台上的火箭，以1.6km/h的速度运行..

运输车由平台、底盘、液压系统、推进系统和动力系统组成。它的作用是拖动移动发射平台在发射场、停车场和飞机总装厂房之间移动。移动服务塔也将在停车场和发射场之间移动。

运输车长41.2m，宽34.7m，为箱形钢结构。车架是封闭式结构，通过升降口，车身内部有适当的照明和空调。底盘两端各有一个驾驶室，呈对角布置。每个履带上方都有一个液压千斤顶，用于提升和降低负载。为了使物体保持水平并在5厘米范围内上下移动，采用了独立的液压伺服系统。电站采用两台2022.6kW柴油机驱动四台1000kW发电机和16牵引电机，两台783.3kW柴油机驱动两台750kW发电机，为调平、提升和转向系统提供动力。

运输车总质量超过865，438+060吨，其专用路面承载强度为4.5× 65，438+005 Pa。

表1卡角跟踪站列表

站号和站名简介

卡纳维拉尔角1

木星湾位于卡焦以南约160公里处。

三个巴哈马群岛距离卡焦270km，装备有MOD-2雷达、AN/FPS-8雷达、AN/FPS-16雷达、尤多普、梓和BC-4弹道相机、遥测和指挥控制等。

各种设备。

4伊留舍拉岛距离卡焦560公里，有MOD-2和Mi Strahm。

弹道相机等。

5圣萨尔瓦多岛距离Cabo 770公里，有MOD-2，AN/FPS-16等。

它现在已被禁用。

6距离卡克角960公里的马亚瓜纳已经停产。

7图尔克距离卡焦1250公里，有MOD-2雷达、安/TPQ-18雷达、遥测设备和指挥控制设备。

8多米尼加* * *和吉果距离Cabo角1560公里，现已停产。

波多黎各马亚圭斯距离Cabo角1760公里，配备MOD-2雷达，已停止使用。

9.1安提瓜岛距离Cabo角约2000公里，靠近中程导弹撞击区，与

MOD-2、AN/FPS-16、AN/FPQ-6和

TLM-18遥测天线是一个重要的跟踪站。

10圣卢西亚岛距离卡克角约2600公里，卡克角是为了测试巡航导弹而建造的。

已经停了很久了。

11费尔南多-迪诺罗尼亚距离Cabo大约6300公里，已经被叫停。

阿森松岛12距离卡焦约8000公里，洲际导弹的打击区域在岛屿附近。它是一个重要的跟踪站，有MOD-4、AN/FPS-16、TTR和TLM-18、TAA-3和红外跟踪系统。

比勒陀利亚位于南非，有TLM-18天线和通信站。

移动服务塔用于在发射准备期间为发射台上的飞机安装起爆装置和其他装置。

适合在飞机装配车间安装的设备。一般停在停车场。移动发射台运至发射场后，运输车将移动服务塔运至发射台，通过各种平台在飞行器上安装火工品，加注推进剂。它是一个桁架结构的塔，有五个封闭的工作平台。有A、b两个发射场，整个发射场呈八角形，面积为1.3平方公里。

中间是一个坚固的混凝土基座。基座下面的地下室是电子设备终端室、环控设备室、高压气体储存系统室、宇航员和工作人员的紧急避难室。

总之，39号发射场的整个发射过程可以概括为:各级火箭送到39号发射场的码头或机场，然后送到飞机总装厂房，在那里完成单级测试，再通过运输过道送到高层建筑的总装室，在移动发射平台上进行对接、组装和综合测试。之后，移动发射平台和经过测试的火箭/飞船由运输车送往发射场。移动发射平台停放后，运输车返回服务塔停车场，将移动服务塔送至发射台，进行发射前的测试、装填和放置火工品，发射前撤回移动服务塔并放回停车场，发射后再用运输车将移动发射平台送回飞机总装厂房。

卡角发射控制中心

卡焦发射控制中心位于卡焦工业区东北角，距离最后一个发射场约2.5公里。它由控制显示系统、音频通信系统、可变程序转换系统、天气预报系统、主配线架信号分配系统和发射场测量设备控制系统组成。

控制和显示系统该系统包括电视监视设备、控制台、显示器、绘图板和记录设备。可分为主操作区和四个辅助操作区。主操作区用于指挥整个发射场的测试工作，显示发射场各点、各站的工作状态、轨道数据和定时信号。辅助操作区用于控制除发射操作以外的工作。

音频通信系统由直接通信信道、由火箭试验设备操作的测量通信网络、控制台的监控输入网络、声发射计时系统以及本地电话和广播系统组成。

可变程序转换系统的主要组成部分是直通电话的点对点线路可变程序转换器、火箭运行的内部通信系统和火箭试验设备的技术通信系统、测量网络线路可变程序转换器、控制台和外部设备。它的作用是使发射场的音频通信工作迅速转换。

天气预报系统:其功能是提供大风、雷电和暴雨的预警，作出有毒燃料和放射性物质的扩散预报，为发射任务提供天气预报。

主配线架信号分配系统用于接收传输到发射控制中心的所有外部信息，并将其分配给监视器。

发射场测量设备控制系统这是一个数字监控通信系统。系统本身具有自检能力。

卡角地面跟踪系统

卡角地面跟踪系统由一系列跟踪站和跟踪船组成(跟踪站见表1)。

一般来说，一个典型的地面跟踪站包括以下几个部分:光学跟踪器、测量雷达、遥测接收站、通信设备、控制指令发射机、定时信号发生器和气象站。卡角地面跟踪系统用于为卡角发射提供轨道数据和气象数据，校准仪器系统，进行通信中继。

除了上述跟踪站外，卡角的跟踪系统还包括若干测量船和飞机。这些船只通常位于阿森松岛和非洲东海岸之间，成为最南端的跟踪站。这艘船可以跟踪地球卫星和少数星际探测器，主要跟踪任务是收集再入飞行器的数据。这艘测量跟踪船配备了C波段、X波段和L波段雷达，可以用多频技术跟踪多个目标。

这样，一系列的跟踪站、靶场测量船和测量飞机就可以将靶场延伸到非洲好望角以东，从而不受限制地跟踪航天发射目标。(未完待续)