[发明专利]一种减少发射卫星的火箭在飞行初期能源消耗的方法

说明书

本发明涉及航天运输领域，确切地说是一种携带卫星的航天运载工具在发射准备工作中，为减少推进剂的消耗量而采取的对发射火箭发射场地所处的海拔高度作出限定改进的方法。

目前，为了将人造地球卫星送上太空，人们通常将发射卫星的运载火箭发射场，设在交通便利的低海拔地区，如美国的肯尼迪航天中心，设在佛罗里达半岛的海岸边；也有设在海拔2000米以下，交通较为便利的山区，如中国的西昌卫星发射中心；设在上述地区的发射场尽管有很多优点，却没有注意到，这些地区的海拔高度较低，当运载火箭携带卫星向上爬升时，每向上爬1米高度，都需要消耗为克服重力作功而付出的能源，这样起飞升空初期所消耗的推进剂，在火箭携带的全部推进剂占了相当大份额。

本发明人发现，借助客观存在的有利地形——高山、高原等所具有的天然高海拔的优势，假设让运载火箭从高山山峰或高原的最高处起飞，与在海拔较低的平原上起飞相比，在发射前，便具备了相对而言所谓的相对高度，这样起飞后运载火箭就不必为爬此段高程、消耗为克服重力作功而付出的能源。根据这一原理，本发明人提出了一种新的技术方案，通过对运载火箭发射场所处的海拔——这一技术要点作出改进，使发射卫星用的运载火箭在飞行初期的能源消耗减少成为可能。

本发明的技术方案是这样的，它采用把运载火箭的发射场地，设在海拔较高的地区的方法，其特征是在海拨高度2000米以上，到海拨9000米以下的范围内，任选一座任何数值高度的高山山峰或任选一处任何高度的高原最高处，设立发射场。

本发明实现后，其发射场地与现有的设在海拔较低的地区上的发射场相比，由于大气的密度，随海拨的增高而减小，这样大气的质量主要分布在靠近地面的几千米高度内，当运载火箭从位于高海拔地区上的发射场起飞时，使同一型号、性能的运载火箭在飞行中的空气阻力减小，为克服空气阻力而消耗的能源也减少，再加上不必为爬几千米的高度所耗费的能源而减少的份额，两者之和，总量非常可观，达到减少推进剂携带量的目的，在运载火箭起飞时的总质量不变的情况下，可以让运载火箭携带更重的卫星。

下面通过具体实施例，对本发明作进一步的说明。

本发明实施所需的场地，应选在海拔较高的地区，如条件允许越高越好，可以将发射场设在海拔3000米以上到8000米以下的范围内，任何数值高度的高山山峰或高原上，也可以将发射场设在海拔4000米以上，到7000米以下的范围内的任何数值高度的高山山峰或高原上，如选在中国海拔2017米的恒山，中国海拔3058米的五台山、中国海拔3997米的玉山，中国平均海拔4500米左右的青藏高原的任何一合适地点，南美洲厄瓜多尔的海拔5897米的科托帕希山，南美洲海拔6964米的阿空加瓜山，中国海拔7556米的贡嗄山，中巴边境的海拔8611米的乔戈里峰等。为了便于将运载火箭及各种辅助设备、操作人员运到山区，可以用直升机将被运输的物资和人员分期、分批运到高山上，在山峰上人工平整出一块平地，使之符合发射火箭的要求，再将各种设备安装检查好，就可以发射运载火箭了。