Welche Schwierigkeiten müssen beim Übergang vom „Kaltstart“ auf See zum „Heißstart“ auf See überwunden werden?

Am Nachmittag des 9. Dezember zündete die Feststoff-Trägerrakete Jielong-3 im Gelben Meer, hob im Rahmen eines Heißstarts auf See vom Trägerschiff ab und schickte anschließend 14 Satelliten in die vorgegebene Umlaufbahn. Der Erstflug der Rakete war ein voller Erfolg. Bei dieser Mission gelang der chinesischen Rakete der Sprung vom Kaltstart auf See zum Heißstart auf See.

Der Moment des Raketenstarts Jielong-3

Lassen Sie uns zunächst darüber sprechen, was Cold Launch und Hot Launch sind.

Bei einem Kaltstart wird die Rakete zunächst aus dem Abschussrohr ausgestoßen, zündet dann und hebt in der Luft ab. Die heiße Heckflamme der Rakete verursacht keine Verbrennungen an der Startplattform. Dies ist die Startmethode der Trägerrakete Langer Marsch 11. Bei einem Heißstart wird die Rakete gezündet und hebt direkt von der Startplattform ab, ohne dass es zu einem Auswurfvorgang kommt. Dies ist die Startmethode, die für die überwiegende Mehrheit der Raketen meines Landes verwendet wird.

Warum also Kalt- und Heißstarts auf See versuchen? Tatsächlich hängt dies mit den Vorteilen des Seestarts zusammen.

Erstens ist die Offshore-Startplattform flexibel einsetzbar und kann im Meer in Äquatornähe gestartet werden. Dabei wird die Geschwindigkeit der Erdrotation optimal ausgenutzt, um die Rakete in die Umlaufbahn zu bringen. Dadurch kann die Nutzlast der Trägerrakete erhöht und auch der Treibstoff der Trägerrakete gespart werden.

Zweitens bietet der Stapellauf auf See den Vorteil einer großen Reichweite. Raketentrümmer können auf die Meeresoberfläche spritzen, dicht besiedelte Gebiete wie Städte werden vermieden und der Landebereich ist sicher. Erfolgt der Start von einem herkömmlichen landgestützten Startplatz, müssen die Auswirkungen von herumspritzenden Trümmern auf die Bevölkerungszentren rund um den Startplatz berücksichtigt werden.

Es scheint, dass beim Heißstart auf See der Auswurfschritt im Vergleich zum Kaltstart auf See fehlt, also ist es einfacher, nicht wahr? Tatsächlich ist dies nicht der Fall.

Durch die direkte Zündung der Rakete entsteht eine starke Reaktionskraft und die hohe Temperatur der Heckflamme der Rakete stellt auch die Tragfähigkeit des Trägerschiffs und der Startausrüstung auf die Probe.

Wie können diese Probleme also gelöst werden? Ouyang Song, stellvertretender Chefdesigner des Bodenstartunterstützungssystems der Jielong-3-Rakete, gab hierzu eine Interpretation.

„Die Offshore-Heißstarttechnologie ist die Vererbung und Weiterentwicklung der Offshore-Kaltstarttechnologie“, sagte Ouyang Song.

Beim Anschauen des Videos vom ersten Flug der Jielong-3-Rakete fällt dem aufmerksamen Zuschauer möglicherweise auf, dass die Rakete vor dem Abheben in einen rechteckigen „Käfig“ gehüllt war, der als Führungsrahmen dient.

Der Wind ist stark und die Wellen auf See sind hoch. Ohne externe Unterstützung ist es für die Rakete schwierig, stabil auf dem Trägerschiff zu stehen. Daher unterstützt das Startrohr bei einem Kaltstart die Stabilität der Rakete. Bei einem Heißstart ist die Rakete auf den Führungsrahmen angewiesen. Der Führungsrahmen kann die Rakete „halten“ und verhindern, dass sie aufgrund der Seebedingungen instabil wird und umkippt.

Wie bereits erwähnt, erfolgt die Zündung und der Start einer Rakete bei einem Heißstart auf See direkt vom Trägerschiff aus. Dies stellt die Fähigkeit des Trägerschiffs, hohen Temperaturen standzuhalten, auf eine harte Probe. Ouyang Song erklärte, dass die Entwickler zur Lösung dieses Problems am Heck des Trägerschiffs eine 15 Meter lange und 10 Meter breite Startunterstützungsplattform hinzugefügt hätten. Mithilfe dieser Plattform wird die Entladung der Raketenheckflamme von oben nach unten auf die horizontalen Seiten umgestellt, wodurch die Auswirkungen der Raketenheckflamme auf das Trägerschiff und die Startausrüstung erheblich verringert werden.

Darüber hinaus haben die Entwickler der Startausrüstung eine zweite Absicherungsebene hinzugefügt: Sie haben die Kernkomponenten durch eine zusätzliche Schutzschicht geschützt. und zusätzliche schützende Stahlplatten in Bereichen, die einer hohen Wärmestromdichte ausgesetzt sind.

„Unser Ziel ist es, sicherzustellen, dass nach dem Start der Rakete die Hauptstruktur der Ausrüstung nicht beeinträchtigt wird und dass sie nach einer einfachen Wartung die Mission erneut durchführen kann“, sagte Ouyang Song.

Da es bei einem thermischen Offshore-Start so viele Herausforderungen zu bewältigen gibt, warum sollten wir es versuchen?

Ouyang Song sagte, dass ein Heißstart auf See zwar schwierig sei, aber wirtschaftlicher als ein Kaltstart auf See. „Beispielsweise sind die Kosten für das Startrohr höher als die für den Führungsrahmen, und auch die für den Kaltstart auf See erforderlichen Einweg-Verbrauchsmaterialien sind teurer als die für den Heißstart auf See.“

Aus Ouyang Songs Sicht ist es wichtiger, dass der Heißstart auf See die Vorteile des Kaltstarts aufnimmt und dessen Nachteile eliminiert, wodurch sein Wert maximiert wird.

Nach dem erfolgreichen Heißstart der Jielong-3-Rakete auf See werden wir in Zukunft möglicherweise weitere Raketentypen sehen, die Heißstarts auf See versuchen.