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南昌激光近视矫正手术多少钱

2017-12-15 20:18:02    来源:南昌普瑞    编辑:王亚廷

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  快速发射:制胜太空的重要筹码

  信息化时代的战争离不开一个“快”字,作为高新技术密集的航天领域更是如此。按部就班的航天发射场模式,一般仅能满足科研试验、商业发射等传统需求,距离实战还有较大差距。随着小卫星技术、运载火箭技术等配套技术的持续发展,航天快速发射技术日趋成熟,并形成了空中发射、陆基导弹改型的运载火箭、新型运载器等航天快速发射系统。航天快速发射技术受发射环境影响较小,能在数日甚至一日之内完成航天器发射,成为恢复航天体系、开展航天作战的重要保障。未来,机动发射、一箭多星等是航天快速发射技术需要突破的重点领域。

  传统发射模式准备周期过长

  “谁控制了太空,谁就掌握了地球。”控制太空是依托以各类在轨航天器为主形成的航天体系,打击敌方的航天体系,是从战略制高点赢得战争胜利的必由途径,对此进行防御的重要手段就是快速补充在轨航天器。而传统发射模式一般需花费数月的准备时间,对发射场依赖程度高,一旦遭遇突发战争,必然导致航天体系受损。

  美国作为世界头号军事强国,其空间优势主要由技术先进、功能强大且造价昂贵的大型卫星支撑。这些卫星的发射准备周期长、发射费用昂贵,在战争中一旦出现故障或被敌方破坏,难以快速补充。

  更为严重的是,一旦火箭在发射场内爆炸,需要花费很长时间进行设施重建,代价十分巨大。美国要想长期维持自身的空间优势,必须具备快速且成本较低的空间进入能力。于是,在保持空间优势的指导思想下,航天快速发射技术在美国取得了重大进展。

  航天快速发射技术,就是航天发射系统在接到指令后,将有效载荷快速送到目标轨道,为地面提供空间服务,并快速准备下一次发射任务的新型技术。早在1997年公布的《2020年设想》中,美国空军就把航天快速发射作为实现控制空间作战的4种重要能力之一。目前,美国正在通过制定长远规划、成立相应机构等方式,从空间作战快速响应体系的角度,推动航天快速发射系统的发展。

  快速发射倚仗“三驾马车”

  当前,空中发射系统、陆基导弹改型火箭系统以及新型运载器系统是引领航天快速发射技术的“三驾马车”。

  空中发射系统可以大大提升自身机动性能,提高战时生存能力。世界上唯一一款正式投入商业运营的空射运载火箭“飞马座”,已经成功进行42次发射,发射任务可在90小时内完成。开发中的“飞马座”II号除了具备更强的运载能力外,发射响应时间也计划压缩到48小时以内。美国2012年启动的“空基发射辅助空间进入” 项目,目标是发展24小时以内完成发射、12小时连续发射的空中发射系统。法国的“Aldebaran空中发射计划”,力求在24小时内将300千克的有效载荷运送至目标轨道。

  比空中发射系统更为先进的是新型运载器系统。由于广泛使用先进技术,其快速、经济性显著提高。比如,日本的爱普斯龙火箭,采用自主检测系统,仅用两台地面计算机就能完成火箭的发射准备工作。

  陆基导弹改型火箭系统具备天然的快速响应能力。对洲际弹道导弹进行改进,不仅可以降低发射成本,同时比研发一种新的系统更节省时间。通过应用洲际弹道导弹的预警程序,保持运载器连续处于待发射状态,进一步提升快速反应能力。目前,美国该类型快速发射系统主要包括“猎鹰”小型运载火箭、“天蝎座”系列运载火箭、“人牛怪”系列运载火箭等。其中,“猎鹰”小型运载火箭可以在16天内依托简单设备完成发射。2010年启动的美国陆军“多用途纳米导弹系统”是在原有陆基导弹基础上改进的运载火箭,具备24小时响应能力,目前已通过点火试验测试。

  洲际导弹技术较为先进的俄罗斯,其航天快速发射系统主要就是导弹改型,由SS-25洲际导弹改型的创始号火箭,可以采用车载方式发射,并在12小时内完成发射任务。

  不但打得快,还能打得“省”

  在发射时间短、有效载荷大、投入成本低三者之间找到最佳结合点,是航天快速发射技术的最佳状态。

  2003年3月,美国空军航天司令部开始了为期1年的“作战响应航天运输”计划的选择分析,目的是使准备就绪的卫星能在数天甚至数小时内,以比较低廉的成本完成发射任务。为此,美国在低成本运载火箭和军用可重复使用运载器技术上不断寻求新突破。

  低成本运载火箭研制方面,虽然先后有“矮脚鸡”运载火箭、“金牛座”火箭和空射“飞马座”火箭成功实现了快速发射,但发射成本却远超预算。于是,美国进一步开展“改进型一次性运载火箭”和小型运载火箭计划,期望实现快速发射和降低成本的目的。

  “改进型一次性运载火箭”包括两个系列,分别是波音公司的“德尔塔-4”火箭和洛马公司的“宇宙神-5”火箭。由于研发投资远远超出预算,美国政府不得不要求美国航空航天局降低运营成本。

  在研的小型运载火箭包括空间探索技术公司的“猎鹰”运载火箭、微观世界公司的“鬼怪”运载火箭和空间发展公司的“裸跑者”运载火箭。这些小型运载器要求能在24小时内,以低于500万美元的成本,将450千克的有效载荷送入近地轨道,并且能够每年发射10枚火箭以满足卫星投送需要。

  军用可重复使用运载器方面,2002年4月,美国空军航天司令部在“快速响应作战发射”计划中提出研制军用航天飞机的目标。主要由可重复使用“空间作战飞行器”、可重复使用的轨道往返“空间机动飞行器”及其可搭载的各种有效载荷组成。

  从长远发展来看,降低航天发射成本、实现快速发射的根本途径,在于发展可重复使用运载器。就美国航天飞机的发展经验表明,过于追求技术先进性而忽视技术渐进性的计划,终会因技术难度太大和经费超支而“流产”。

  可以预测的是,可重复使用航天器的发展道路,首先是“一次性”使用与可重复使用相结合的混合型运载器,然后是两级入轨的可重复使用运载器,最后才是最为先进的单级入轨、完全可重复使用运载器。赵风鸣 许文强  朱维坤

  (作者单位:航天工程大学)

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