航天發(fā)射場場址的選擇是發(fā)射場規(guī)劃建設(shè)的基礎(chǔ)和先決條件,其選擇是否正確得當(dāng),、科學(xué)合理,直接關(guān)系到發(fā)射場規(guī)劃建設(shè)與投資、發(fā)射試驗(yàn)?zāi)芰?、技術(shù)與經(jīng)濟(jì)效益和可持續(xù)發(fā)展能力等各項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo),。

一、地理位置條件

火箭與航天器發(fā)射條件

不同用途或類型的航天器及運(yùn)載火箭對發(fā)射場地理位置的要求不同,。地球同步軌道航天器和相應(yīng)運(yùn)載火箭發(fā)射場適宜選擇低緯度地區(qū),。在我國領(lǐng)土范圍內(nèi)，低緯度地區(qū)比高緯度地區(qū)運(yùn)載火箭的運(yùn)載能力高15%～20%,，衛(wèi)星變軌消耗推進(jìn)劑少,，同等衛(wèi)星可延長在軌壽命3～5年,。極地軌道和太陽同步軌道航天器發(fā)射場適宜選擇高緯度地區(qū)。載人航天發(fā)射場適宜選擇開闊,、平坦,，對航天員逃逸救生安全條件好的地區(qū)。但是,，任何一個(gè)航天發(fā)射場都不可能是單一任務(wù)或承擔(dān)單一航天器和運(yùn)載火箭發(fā)射,，因此要以發(fā)射場主要任務(wù)和航天器及運(yùn)載火箭為主，兼顧考慮其他任務(wù),，恰當(dāng),、合適地選擇發(fā)射場地理位置。

安全條件

發(fā)射場及周邊地區(qū)人口密度低,，與中,、大型城鎮(zhèn)有一定安全距離，火箭發(fā)射中心的火箭航天器最大爆炸當(dāng)量安全影響半徑范圍內(nèi),，沒有或有較少村莊,、居民和重要設(shè)施，主要射向范圍30～50km距離內(nèi)沒有重要城鎮(zhèn),、重要設(shè)施,、國家級自然保護(hù)區(qū)和飛機(jī)船舶的定期航線。

場區(qū)位置盡量選擇火箭飛越陸地航程短,、航區(qū)及殘骸落區(qū)人口密度低,、無中等以上城市及重要設(shè)施，火箭進(jìn)入外層空間飛行前不穿越外國領(lǐng)土,、領(lǐng)空,、領(lǐng)海或距外國國境線有一定安全距離,，殘骸落區(qū)不在外國領(lǐng)土或領(lǐng)海范圍。

測量控制條件

發(fā)射場場址位置選址時(shí),，需考慮火箭,、航天器飛行測量控制設(shè)備站點(diǎn)易于布設(shè)，技術(shù)難度低,、投資少,，首區(qū)測量跟蹤設(shè)備位置能與發(fā)射工位通視，滿足火箭航天器飛行測量控制技術(shù)條件要求,。

氣象環(huán)境條件

氣象環(huán)境條件對航天發(fā)射場場址選擇與航天發(fā)射任務(wù)至關(guān)重要,，它不僅影響航天發(fā)射的安全和年可發(fā)射時(shí)間，還影響發(fā)射場建設(shè)投資成本和運(yùn)行維護(hù)成本,，主要有：

• 擬選發(fā)射場地區(qū)溫度適中,，年,、月、旬溫差??；

• 降水量與濕度適中，暴雨或大暴雨發(fā)生強(qiáng)度與頻度低,；

• 雷暴發(fā)生強(qiáng)度與頻度低,；

• 地面風(fēng)年平均風(fēng)速低，陣性大風(fēng)或熱帶氣旋影響日數(shù)少,；

• 高空風(fēng)風(fēng)速低,，風(fēng)切變小,；

• 云霧天氣少,，能見度好；

• 全年各月或絕大部分時(shí)間都能適應(yīng)我國長征系列運(yùn)載火箭發(fā)射氣象條件要求,。

土地條件

擬選場區(qū)的土地?cái)?shù)量充足,，滿足發(fā)射場建設(shè)規(guī)劃和未來發(fā)展空間使用要求，擬選場區(qū)內(nèi)耕地少,、村莊少,、居民少、年產(chǎn)值低,，沒有中大型設(shè)施或企事業(yè)單位,、重要文物或自然歷史保護(hù)對象、保護(hù)區(qū),，移民搬遷工作量和難度小,、費(fèi)用低。

地質(zhì)條件

主要有：

• 擬選場區(qū)地形平坦,、開闊,；

• 地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定，無活動斷裂帶穿過,，不屬于地震強(qiáng),、高發(fā)區(qū)，地震烈度與動參數(shù)低,；

• 場區(qū)內(nèi)或周邊地區(qū)不存在巖溶,、滑坡、危巖和崩塌,、泥石流,、采空區(qū)、地面沉降等不良地質(zhì)；

• 基巖埋藏深度淺,；

• 地下水層適中,、腐蝕度低；

• 擬選場區(qū)地下無中,、大型礦藏,。

交通運(yùn)輸條件

主要有：

• 場區(qū)靠近鐵路、國道或省道,、高速公路,，易于運(yùn)載火箭、航天器的鐵路與公路運(yùn)輸以及人員交通,；

• 場區(qū)附近有大型機(jī)場,，易于航天器運(yùn)輸和人員交通；

• 沿海發(fā)射場附近應(yīng)有中型以上港口碼頭,，易于大尺寸火箭,、航天器通過海上運(yùn)輸。

水文環(huán)境條件

主要有：

• 擬選場址周邊地區(qū)有中型以上河流或水庫可作水源地,，水源充足,，能保持常年不斷流、不干涸,，水質(zhì)好,、無污染，與發(fā)射場距離適中,，引水難度?。?/span>

• 場區(qū)位置應(yīng)處于中,、大型河流,、湖泊、水庫的堤壩與水閘的上方或側(cè)方,，并有一定安全距離,；

• 沿海發(fā)射場臨海側(cè)海岸堤防牢固，海水侵蝕程度低,；

• 海面風(fēng)浪小,，歷史上較少發(fā)生過風(fēng)暴潮等海洋災(zāi)害；

• 發(fā)射場自然地理平面與當(dāng)?shù)睾Ｆ矫鏆v史最高潮位有一定安全高差,；

• 主要射向范圍內(nèi)近海區(qū)域無中、大型漁場和海水養(yǎng)植場,。

自然與大氣環(huán)境條件

主要有：

• 擬選場區(qū)及周邊區(qū)域自然植被覆蓋率高,；

• 無中、大型化工、粉塵等污染性企業(yè),，空氣中不含有毒,、有害物質(zhì)；

• 風(fēng)沙小,，沙塵或粉塵少,。

能源與電信條件

主要有：

• 當(dāng)?shù)仉娏ο到y(tǒng)容量、供電質(zhì)量滿足發(fā)射場雙回路供電使用需求,；

• 石油,、天然氣或液化天然氣、甲醇等滿足發(fā)射場生活及某些推進(jìn)劑生產(chǎn)使用需求,；

• 固定與移動電信系統(tǒng)話路,、線路、信號滿足發(fā)射場發(fā)射試驗(yàn)與生活使用需求,。

電磁環(huán)境條件

場區(qū)附近和周邊地區(qū)大功率無線電設(shè)備少,、工作頻段窄、輻射強(qiáng)度低,，與發(fā)射場和火箭,、航天器電磁兼容性好。

二,、發(fā)射設(shè)施及設(shè)備分析

航天器發(fā)射場發(fā)射設(shè)施與設(shè)備主要有起豎發(fā)射設(shè)施與設(shè)備組成,，它主要由活動（移動、旋轉(zhuǎn)及傾倒）或固定的勤務(wù)塔和臍帶塔,、發(fā)射臺（兩者都有活動或者固定方式）及導(dǎo)流槽組成,。航天器發(fā)射場設(shè)施與設(shè)備主要有以下五種形式。

1,、活動勤務(wù)塔,、固定臍帶塔、固定發(fā)射臺與導(dǎo)流槽相結(jié)合

上世紀(jì)60年代航天技術(shù)發(fā)展初期采用這種方式,?；鸺牧悴考旨夁\(yùn)往發(fā)射平臺。發(fā)射平臺上進(jìn)行運(yùn)載火箭和有效載荷的存儲,、組裝,；活動勤務(wù)塔完成對航天器、運(yùn)載器的起豎,、吊裝對接及測試任務(wù),；運(yùn)載器加注、補(bǔ)加,、供氣,、供電及臨射檢查任務(wù)由固定臍帶塔來完成,。

早期美國肯尼迪37號發(fā)射場，前蘇聯(lián)拜科努爾發(fā)射基地能源號火箭發(fā)射場,，法屬圭亞那庫魯航天中心阿里安第一,、二發(fā)射場及中國酒泉衛(wèi)星發(fā)射場，都采用這種發(fā)射裝置,。

• 缺點(diǎn)：發(fā)射設(shè)施暴露在工位長達(dá)數(shù)月,，活動勤務(wù)塔很重、很高,。

• 優(yōu)點(diǎn)：活動勤務(wù)塔可為兩個(gè)發(fā)射工位服務(wù),。

固定勤務(wù)塔、固定發(fā)射臺與導(dǎo)流槽相結(jié)合

為了克服上一種形式活動勤務(wù)塔笨重的缺點(diǎn),，把活動勤務(wù)塔與固定臍帶塔合二為一,，建造一個(gè)固定勤務(wù)塔。此種形式可由一個(gè)塔架完成射前準(zhǔn)備工作,，包括測試,、加注及臨射檢查等，如中國西昌衛(wèi)星發(fā)射中心1號發(fā)射工位,。

2,、活動勤務(wù)塔、活動臍帶塔,、活動發(fā)射臺與導(dǎo)流槽相結(jié)合

隨著航天技術(shù)的發(fā)展,，由于采用活動發(fā)射方案，有的發(fā)射場取消了水平測試,，這樣,，航天器、運(yùn)載器在技術(shù)區(qū)垂直總裝,、測試,，并于射前將臍帶塔與航天器、運(yùn)載器放在發(fā)射臺上,、保持整體垂直測試連接狀態(tài),，一起由技術(shù)區(qū)送往發(fā)射場。如美國肯尼迪航天中心39號發(fā)射場A,、B兩個(gè)發(fā)射工位(改造前)和庫魯航天中心第三發(fā)射場就是采用這樣的活動發(fā)射方案,。

庫魯航天中心第三發(fā)射場

• 優(yōu)點(diǎn)：航天器、運(yùn)載器在發(fā)射臺上的停留時(shí)間縮短,，提高了發(fā)射場的利用率,。

• 缺點(diǎn)：造價(jià)高，技術(shù)難度大,，運(yùn)輸困難,，設(shè)備研制時(shí)間長,。

3、旋轉(zhuǎn)勤務(wù)塔或活動勤務(wù)塔,、固定臍帶塔、活動發(fā)射臺與導(dǎo)流槽相結(jié)合

為了克服第3種發(fā)射設(shè)施與設(shè)備的運(yùn)輸重量大等缺點(diǎn),，把活動臍帶塔變?yōu)楣潭ǖ哪殠旁诎l(fā)射區(qū),，這樣就減小了運(yùn)輸重量，該發(fā)射場的旋轉(zhuǎn)勤務(wù)塔可在環(huán)形軌道上回轉(zhuǎn),，把發(fā)射臺上的火箭包圍住,。例如日本種子島航天中心發(fā)射H-2火箭的吉信發(fā)射場就是這種形式。再如美國肯尼迪航天中心39號發(fā)射場A發(fā)射工位,，經(jīng)改建后將原放在活動發(fā)射平臺上的臍帶塔改為固定臍帶放在發(fā)射區(qū),。活動勤務(wù)塔在半圓形鐵軌上回轉(zhuǎn),，可將航天器,、運(yùn)載器包括圍住。前蘇聯(lián)拜科努爾發(fā)射基地發(fā)射暴風(fēng)雪號航天飛機(jī)的發(fā)射設(shè)施也采用此種形式,。

發(fā)射臺在半圓形鐵軌上回轉(zhuǎn)

前蘇聯(lián)拜科努爾發(fā)射基地二,、三號發(fā)射工位

4、傾倒式勤務(wù)塔,、固定發(fā)射臺與導(dǎo)流槽相結(jié)合

這種形式是在運(yùn)載器點(diǎn)火發(fā)射前,，將勤務(wù)塔傾斜一定角度與航天器、運(yùn)載器脫離,，但不撤離發(fā)射場,。當(dāng)運(yùn)載火箭由特制的鐵路運(yùn)輸起豎車水平運(yùn)到發(fā)射臺時(shí)，勤務(wù)塔,、塔架和支撐都處于傾斜的位置,。蘇聯(lián)拜科努爾發(fā)射基地聯(lián)盟號發(fā)射設(shè)施與設(shè)備就是采用這種形式。

聯(lián)盟號火箭在發(fā)射工位上起豎發(fā)射

發(fā)射模式對發(fā)射設(shè)施要求

根據(jù)發(fā)射模式的不同,，與之相配合的發(fā)射設(shè)施也不相同,。

1、“三垂”模式與局部封閉勤務(wù)塔

美國,、法國及日本采用采用的“三垂”模式與封閉勤務(wù)塔相配合,，如美國肯迪尼航天中心原39號發(fā)射場A發(fā)射工位，早期發(fā)射土星及阿波羅飛船,，就是在技術(shù)區(qū)的組裝測試廠房將裝配,、測試好的土星火箭、阿波羅飛船及臍帶塔垂直放在活動發(fā)射平臺上,，然后履帶牽引車將發(fā)射平臺沿著公路運(yùn)往發(fā)射區(qū)與活動勤務(wù)塔結(jié)合,，完成發(fā)射準(zhǔn)備及發(fā)射任務(wù),。經(jīng)過使用發(fā)現(xiàn)該上架方式運(yùn)輸重量太大。因此發(fā)射航天飛機(jī)時(shí),，就把活動臍帶塔改為固定臍帶塔,。

日本、法國也采用這種上架方式,，但是它與美國不同的是把沿公路運(yùn)輸改為沿鐵路運(yùn)輸,。如日本的種子島航天中心吉信發(fā)射場，發(fā)射H-2火箭是在技術(shù)區(qū)把裝配,、測試好的火箭垂直放在活動發(fā)射平臺上,，用鐵路運(yùn)往發(fā)射區(qū)與固定式臍帶塔、旋轉(zhuǎn)式勤務(wù)塔相結(jié)合完成發(fā)射任務(wù),。法屬圭亞那庫魯航天中心第三發(fā)射場,，發(fā)射阿里安5火箭時(shí)也將技術(shù)區(qū)把裝配、測試好的火箭,、有效載荷與臍帶塔連接好,，一齊垂直放在發(fā)射平臺上，用鐵路運(yùn)往發(fā)射區(qū),。發(fā)射區(qū)沒有勤務(wù)塔,，只有供宇航員登機(jī)用的固定式金屬塔架。而中國早期采用的水平測試,、分級運(yùn)輸,、垂直對接，封閉活動或固定勤務(wù)塔上架方式,，有技術(shù)易實(shí)現(xiàn),、安全可靠、經(jīng)驗(yàn)豐富等優(yōu)點(diǎn),，也是較好的一種上架方式,。

2、“三平一豎”采用不封閉的勤務(wù)塔

前蘇聯(lián)早期發(fā)射聯(lián)盟號飛船以及后來發(fā)射的能源號火箭及暴風(fēng)雪號航天飛機(jī)都采用這種上架方式,。

聯(lián)盟號的發(fā)射是在技術(shù)區(qū)組裝測試廠房將飛船,、運(yùn)載火箭組裝對接、測試完成后,，整體水平放在鐵路運(yùn)輸起豎車上,，沿鐵路運(yùn)往發(fā)射區(qū)，再用起豎車將飛船,、運(yùn)載火箭垂直起豎在固定的發(fā)射臺上,，與傾倒式勤務(wù)塔、固定發(fā)射臺相結(jié)合,，完成發(fā)射準(zhǔn)備及發(fā)射任務(wù),。而發(fā)射能源號火箭及暴風(fēng)雪號航天飛機(jī)與上述不同的是,，用移動勤務(wù)塔或者旋轉(zhuǎn)勤務(wù)塔相結(jié)合，完成發(fā)射準(zhǔn)備及發(fā)射任務(wù),。

前蘇聯(lián)拜科努爾發(fā)射基地一號發(fā)射工位能源號火箭發(fā)射設(shè)施

3,、“兩平兩垂”與封閉活動或固定勤務(wù)塔

原來中國采用這種方式，在技術(shù)區(qū)將航天器,、運(yùn)載火箭多級組裝,、測試好后，沿公路分級水平運(yùn)往發(fā)射區(qū)進(jìn)行各級間垂直對接,，與固定發(fā)射臺、臍帶塔及固定勤務(wù)塔結(jié)合完成發(fā)射準(zhǔn)備及發(fā)射任務(wù),。中國西昌衛(wèi)星發(fā)射中心1號發(fā)射工位采用這種上架方式,。中國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心2號發(fā)射場、中國西昌衛(wèi)星發(fā)射中心2號發(fā)射工位也是采用這種形式,，與上述不同的是它們采用活動勤務(wù)塔,。

西昌發(fā)射場2號工位示意圖

三、運(yùn)行管理分析

在運(yùn)行管理方面,，目前國內(nèi)政府所有的航天發(fā)射場運(yùn)行管理機(jī)制已經(jīng)較為完善,，相比美國聯(lián)合火箭發(fā)射聯(lián)盟ULA差別不大，只是在一些細(xì)節(jié)方面有所差別,，不過目前世界最典型的發(fā)射場管理模式并不是現(xiàn)在的ULA或者中國的發(fā)射場管理模式,，而是以美國SpaceX為典型的扁平化管理模式，目前歐洲的阿麗亞娜集團(tuán)也在參照SpaceX的管理模式對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行整合簡化,，效果十分顯著,，其發(fā)射成本大大降低。

從2002年公司的成立到目前的發(fā)展,，SpaceX公司的迅速崛起,，與有效的管理模式、管理理念,、企業(yè)文化等是分不開的,，所以對SpaceX公司的管理機(jī)制進(jìn)行簡要的闡述。

航天探索技術(shù)公司（SpaceX）是一家新興的私營宇航公司,，成立于2002年6月,，主要從事運(yùn)載火箭研制生產(chǎn)以及發(fā)射服務(wù)等業(yè)務(wù)。

1,、管理架構(gòu)扁平,，運(yùn)轉(zhuǎn)靈活高效

SpaceX公司扁平化的組織結(jié)構(gòu)能夠使創(chuàng)新的想法和概念及時(shí)傳達(dá)到?jīng)Q策層，也能夠使相關(guān)決策及早地傳達(dá)到基層并迅速實(shí)施,，提高了工作效率,。我國航天企業(yè)須不斷理順責(zé)權(quán)界面,，明確、細(xì)化對各級職能部門的分工與授權(quán),，加強(qiáng)各業(yè)務(wù)領(lǐng)域的橫向協(xié)同,，形成合力，并通過簡化審批程序,、縮短管理鏈條等方式全面提升企業(yè)綜合管理能力,。

圖表：SpaceX公司管理結(jié)構(gòu)圖