然而,王亚男告诉记者,卫星自载动力一般为高压气体,而非搭载液体推进剂,因其主要用于调整姿态等小幅度位置变动,不需要大推力动力系统;而作为“摆渡车”的上面级,它秉承“使用尽量少的推进剂产生尽量大的推力”,有能力把卫星送到不同轨道的不同位置(甚至是地火轨道转移),既可以发射单星,又可以发射多星,在性能和设计上追求最优解。
“不能简单说孰优孰劣,发展了上面级技术,会让未来卫星发射的选择更多元,根据需要来选择卫星的发射方式。”宋忠平补充说,与星载发动机技术相比,利用“太空摆渡车”发射卫星不仅成本相对较低,还更简单,而“简单意味着更安全”。
太空垃圾回收车
“太空摆渡车”另外一个重要的使命,就是可提供轨道转移、空间碎片清理等轨道服务。然而,“打扫太空垃圾”绝非易事。
“怎么收集太空垃圾?如何处理?太空垃圾首先不能对回收者造成实质性威胁。”宋忠平认为,未来“太空摆渡车”或能够同时具有机械臂功能。
如果把利用“太空摆渡车”发射和释放卫星到预定轨道的动作比作“卸车”,那么从特定轨道回收太空垃圾的动作就是“装车”。“摆渡车”上如果有“机械臂”的话,那么这两个动作都将变得相对轻松和灵活。而且,太空垃圾多为报废卫星,如果抓回来之后还能软着路,对报废卫星进行回收,还具有一定的研究价值。
“美国已经在这条路上走在了前列。”宋忠平认为,利用太空飞船或“太空摆渡车”来释放、收回卫星更为灵活,应用更为广泛,验证和发展机械臂技术是未来需要考虑的方向。
“包括在空间站建设中,这些技术都是必不可少的。”宋忠平告诉记者,飞船与国际空间站的两种对接方式,其中一种就类似机械臂的抓取,“太空机械臂在未来太空探索中必将发挥重要作用,我们需要逐步掌握”。
欧美各国的“太空摆渡车”
美、俄(前苏联)等航天大国从20世纪五六十年代就开始发展上面级技术,已经研发出的上面级达数十种。公开资料显示,美国在20世纪50年代末就开始进行上面级的研制,到目前共研制出10多种上面级,用于发射大、中、小型有效载荷。典型的有“阿金纳”和“半人马座”上面级。
欧洲在上面级技术方面虽然起步较晚,但其技术起点高,其上面级具有性能好和适应性强的特点,市场竞争力很强。
随着近年来各国的发展和完善,运载火箭的上面级通常具有功能多、工作时间长等特点,可在太空中多次点火启动,能携带多个航天器,通过飞行轨道的变化可先后把不同航天器送到不同目的地,满足不同发射任务的需求。
针对运载火箭上面级具有多次变轨、高精度导航、星箭接口适应性强等特点,许多一箭多星任务可由上面级完成。如欧空局计划采用一箭双星的发射方式分两次向两个轨道面发射“伽利略”导航卫星。
而当地球静止轨道卫星平台未装远地点发动机时,只能依赖火箭上面级直接送入轨道。自1978年以来,美国前五代GPS导航卫星已发射57颗,分别用“宇宙神”“德尔塔”等运载火箭送入转移轨道后星箭分离,再依靠远地点发动机到达工作轨道。与前五代GPS卫星相比,第六代GPS导航卫星不用远地点发动机入轨,而用有上面级的“德尔塔-4M”或“宇宙神-5”运载火箭直接送入工作轨道。
另外,通过轨道设计,上面级可满足一些任务的特定要求。如“半人马座”上面级将美国“月球陨坑观测与感知卫星”运送至月球轨道,并先后撞击了月球。
中航研某型直升机向外国专家巧妙学习获赞誉
在中航工业直升机所,旋翼研究室一直是一个标杆,不仅在型号科研方面屡创奇迹,更积淀了深厚的文化土壤。“全国学习型先进班组”、“中央企业学习型班组红旗标杆”,这个集体斩获了诸多令人敬佩的荣誉。
旋翼研究室的老员工回忆,1996年邓景辉担任了室主任,之后,室里悄然发生了一系列的变化。
上世纪90年代末,国家启动了某型号研制任务,为加快研制进程,减少研制风险,旋翼研制采取了对外合作方式。由于有了直11旋翼、旋翼原理样机的成功研制基础,“老外”终于认可了平等合作的模式。当时已经是旋翼研究室副主任的邓景辉,深感机会来之不易,更敏锐地感觉到对外合作对于直升机所,特别是旋翼专业来说是个千载难逢的学习和提高的机会。