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航天测控 别了,航天老兵

[正文/观察者网络专栏作家王予波]

4月28日,服役41年的中国航天老将王源2号TT&C舰光荣正式退役。在将近半个世纪的使用寿命中,王源2号进行了35次海洋考察,总共进行了2812天的海上作业,安全航程达52万海里。风云、北斗、神舟、嫦娥这些中国航天的重大任务,都有王源2号参与。

王源2号

王源2号在2005年被授予“优秀测量船”称号,它的任务类型最全,出海频率最高,海上连续监控时间最长,任务转换时间最短,在国外港口停靠最频繁,总航程最远。

作为中国第一代综合航天远洋测控船的领导者,王源一号于2010年退役,回到黄浦江畔的江南造船厂旧址二号船坞,成为江南造船博物馆的重要组成部分,并对外开放。

退役后,王源2号也被中国卫星海上监控部移交给当地政府。作为爱国主义和科普教育基地,王源2号向公众开放,并继续发挥余热。

赢得第一场战斗

熟悉中国驱逐舰发展史的读者应该知道,中国设计建造的051型导弹驱逐舰首个远洋任务是参与洲际导弹弹头的打捞和护航行动。事实上,051型驱逐舰的诞生原本是航天“七·一八计划”的一部分,而该项目的另一个重要组成部分是王源系列测量船。

与美国不同,中国在世界各地都有军事基地,可以在全球部署地面空间监控站。无论是向南太平洋试射洲际弹道导弹,还是发射卫星和宇宙飞船,都需要强大的空间勘测船来保证对整个过程的掌握。

20世纪60年代末,钱学森提出建设海上测量站的设想。周恩来总理两次亲自主持专门委员会,专门研究近海测量船。1967年7月18日,在中华人民共和国科委的主持下,航天远洋测量船正式成立,这也是1967年7月18日的会议时间。该项目被命名为“七·一八工程”。

后来在发展过程中,“718工程”被林彪、“四人帮”封锁。张春桥认为建造勘测船、护航驱逐舰、补给船都是浪费国家的钱。最后,中央军委决定启动“718工程”,研制与洲际弹道导弹试验有关的舰船。

051型驱逐舰是项目中规划的远洋护航舰艇。虽然像051型这样3000吨大长宽比的远洋任务难度很大,但它代表了当时中国军舰建造的最高水平。在这样的条件下,只能靠人来克服。

王源一号和王源二号属于“七·一八工程”的“C位”。

1977年,第一批两艘航天测量船在上海江南造船厂建造并下水,第一批051型驱逐舰也是“718工程”也在江南造船厂建造。1979年12月22日,王源2号被交付给中国卫星海上监控部。

王源1号和2号长191米,宽22.6米,高38米,吃水9米,满载排水量约21000吨,配有C波段和S波段单脉冲跟踪雷达、激光测距经纬仪和跟踪系统、测速系统和船载计算机等。追踪和控制宇宙飞船。该船还配备了完善的天气预报设备,也为航天发射服务。

在1980年第一次洲际弹道导弹全面测试的前夕。计划用于“718工程”的所有船只都已投入使用。

1980年5月18日,东风-5弹道导弹在太原进行了首次试验。在两级液体火箭发动机的帮助下,弹头飞行了9070多公里,降落在南太平洋。

1980年4月下旬,由18艘各种类型的船舶组成的以两艘王源为核心的编队从浙江舟山出发,前往远离中国的南太平洋澳洲东北部海域。在两艘远洋测控船的接力测控下,我们全程掌握了洲际弹道导弹的飞行轨迹,准确估计了弹头的落点,弹头落入水中仅14分钟就完成了打捞。

王源首战的成功,标志着中国成为第三个拥有洲际弹道导弹的国家,第四个拥有空间和远洋跟踪测量能力的国家,同时实现了两个“从零到一”。

从测量到测量和控制

王源服役后,空间远洋测量船能否完成测控任务,一直存在诸多争议。毕竟在观测输出航天器数据和直接参与飞行控制方面还有很多技术难点。中国远洋TT&C的工作人员和王源一起,用自己的行动证明了王源是一艘名副其实的远洋TT&C船,而不仅仅是一艘调查船。

1994年12月,东方红3号在第一颗星升空后出现异常自转。王源2号赶赴预定海域执行救援任务,通过手动摇晃和控制故障卫星成功完成任务。

1997年4月,王源2号成功地对风云2号卫星进行了姿态控制和章动,这种测控能力以前只有美俄掌握。

1991年11月,王源一号、二号、三号、四号家庭在三大洋同时对神舟一号飞船进行测控任务,实现了从卫星测控到载人航天测控的飞跃。

2003年10月16日,中国第一位宇航员杨利伟在这四艘王源飞船的监视下顺利返回地球。

2007年11月,王源2号和3号帮助嫦娥一号成功登月,实现了海上跟踪测量距离从7万公里扩展到40万公里。

2000年,中央军委主席江泽民签署命令,为王源二号船创一等功。

2005年,中央军委主席胡锦涛签署命令,授予王源二号“战功测量船”称号。

陆续有船只

到目前为止,除了由向阳红10号科研船改造的王源4号外,已经建造了7艘王源系列远洋测控船,另外6艘是专门建造的,都是江南造船厂建造的。

“王源三号”于1994年4月26日建造发射,满载排水量17000吨,略小于第一代TT&C宇宙飞船。

王源5号

2007年,江南造船厂在搬迁前夕完成了王源5号和6号两艘新的TT&C宇宙飞船的建造。

俗话说,一艘好看的军舰必须有强大的战斗力,一艘太空TT&C舰也必须如此。作为中国第三代远洋航天测量船,王源五号和六号在首次出现时就用它们的价值征服了所有人。修长优美的身材给当时正在为高考奋斗的作者留下了深刻的印象。

“我们国家怎么造出这么漂亮的船!”

与前辈相比,王源五号、六号体格更强壮(满载排水量25000吨),海洋航行性能更好,空间测控设备更先进。船舶建造、航海与气象、电子、机械、光学、通信、计算机等诸多领域的新技术。

在提升业务能力的同时,王源五号和六号也有更好的宜居性。远程空间测控任务从十天到数百天不等。测控大队的船员活得好不好,也是战斗力的一部分。剧组的“穷”客厅空是“标间”,稍微好一点的是“大床房”,每个房间都配有独立卫生间。热水24小时供应,随时满足船员需求。顶层甲板上还有一个巨大的游泳池。如果不是在执行任务期间,王源五号上的海洋生物甚至可以媲美一些游轮。

值得一提的是,王源五号配有四家餐厅,分别在11:30和3:30提供两顿午夜餐,为值班船员通宵服务。

在主要的太空任务中,至少需要四艘TT&C太空飞船来满足全球TT&C的要求。

王源五号、六号服役前后,王源四号因在江阴港附近被运煤船“港海666”损坏起火,于2010年3月15日被移至江阴船厂维修,并于2011年12月14日宣布退役。王源1号和王源2号将在2010年后退出TT&C太空队。中国的TT&C太空舰队将只有王源三号、五号和六号,无法满足TT&C重大太空任务的需要。

停在江南造船厂岸边的王源七号可以看到前面的052D船尾

2012年9月20日,中国第四代远洋航天TT&C号“王源七号”建成。仅三年后,王源7号于2015年10月15日发射,并于次年7月12日正式进入中国卫星海上TT&C部。王源7号的建造速度刷新了中国造船业和TT&C船舶史上的许多第一。

也是王源7号的到来,让服务了41年的王源2号终于能够支撑自己的生活。王源七号的船员是从二号开始的原班人马,这支功勋卓著的队伍很快就把王源七号打成了测控的“新王牌”。

与5号、6号相比,王源7号再次排水量2000吨,满载排水量2.7万吨,最大航速不低于18节,续航能力不低于1.8万海里。它可以抵御12类台风,在太平洋、大西洋、印度洋南北纬度60度以内的任何海域执行任务。

立体测控,从海洋到深海空

航天器在空间空的运动是三维的,空间测控也是三维的。我国陆海TT&C网的航迹覆盖率只有12%左右,不能满足日益增长的航天工程任务需求。因此,中国航天迫切需要开发高覆盖的天基测控系统。

2003年,天联一号中继卫星系统项目正式立项。08年01星天联-1成功发射空。中国已经成为继美国和俄罗斯之后第三个拥有中继卫星系统的国家。

2011年7月,天联一号02卫星成功升空空。在天联1号01、02卫星转移站的帮助下,中国航天进行了首次载人航天交会对接。天宫一号靶机和神舟八号飞船进行了两次交会对接试验空,均取得圆满成功。

一组数据被用来说明天基TT中心的优势。它的全球空间TT&C网络在执行阿波罗任务时,在最有利的条件下只能覆盖不到30%的地球轨道。

在天基TT&C,单颗中继卫星对低轨航天器的覆盖率不低于50%,两颗中继卫星的覆盖率可达75%,而三颗中继卫星的网络可实现中低轨航天器的连续跟踪和数据通信。

2008年神舟七号飞船飞入太空后,北京飞行控制中心对天联-1 01卫星进行了测试,发现从上面传来的飞船画质远远超过地面监控站提供的画质。

2016年11月22日,长征三号丙运载火箭西昌卫星发射中心用空成功发射天联1 04号卫星,并成功送入了台空预定的轨道。天联一号的04卫星取代了服役2年多的01卫星,保证了中国中继卫星的三星在轨组网。

今年3月31日,我国利用西昌卫星发射中心的长征3b号将天联2-01送入“太”空,卫星成功进入地球同步轨道。与天联一号相比,二号在任务规划、系统管理、业务运营等方面都取得了显著的进步。

王源2号伴随中国的太空飞行已经41年了。从原机组人员手中接过任务的王源7号和远离地球同步轨道的天联都将接过任务,继续推动中国的太空飞行向星空迈进。

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