中乌重大战略合作:开发空中发射火箭系统

蜀中行讲武堂
文|蜀中行讲武堂
中国与乌克兰共同开发空中发射火箭系统

中国运载火箭技术研究院将与乌克兰公司进行重大战略合作,利用安东诺夫公司成熟的飞机发射火箭经验,共同开发一个空中发射火箭系统。空射小型运载火箭被置于中国航天发展的战略层面来统筹安排,这是令国人振奋的消息。
中国计划开发新一代火箭,可以从飞机释放到太空,替代功能失调的卫星。


据中国最新消息报道,火箭将被设计成能承载200公斤,并能快速替代功能失调的卫星。
乌克兰公司将帮助开发空中发射火箭,利用Y-20运输机将卫星送入轨道和专用运输机基地建设。
机身内部放置一枚火箭,并在一定高度释放火箭,火箭在离开飞机后被点燃。大型卫星仍然需要常规火箭发射入轨道。

空中发射运载火箭卫星是一种比在地面发射卫星便宜、简单的方法,就是从飞机上发射卫星,即把发射台从地面搬到高空,用飞机代替火箭的第一级。
空射运载火箭的优缺点
这种发射方式有这样几个特点:
一是从空中发射时,气压只有海平面的四分之一,从而可使运载火箭的喷管设计简化。
二是由于飞机具有较高的飞行速度,因而可使运载火箭的性能提高1%至2%;
三是在高空发射运载火箭对火箭本身的结构强度要求较低,而且动压也较低。
总起来说,在运载火箭的有效载荷一定时,从飞机上发射运载火箭所需要的总速度可比地面发射降低10%至15%。此外,从飞机上发射运载火箭所需要的准备时间比地面少得多。
当然,在空中发射卫星也有局限性订是卫星不能太重,卫星的轨道不能太高,这是由于受到母机运载能力和飞机飞行高度的限制。如用航天飞机,则可弥补这两点不足。

Y-20交付给中国空军在7月开始。它是中国第一个国内开发的重型运输机,最大起飞重量超过200公吨,最大有效载荷约66吨。
空中发射的火箭可以取代功能失调的卫星或在救灾情况下,快速发射地球观测卫星帮助了解灾情。使用Y-20发射固体燃料火箭的单个任务只需要12小时准备,可以将200公斤的卫星发射到地球上空700公里的太阳同步轨道上。这种火箭的优点是灵活的部署和使用,并且不需要地面基础设施。还不太容易受到恶劣天气的影响,发射成本低于地面发射的火箭。

美国目前也正在开展一个类似的项目,并在美国积极开展。在美国已经举行了几次成功的试验,大型货运飞机使用降落伞发射火箭。

“飞马座”火箭进行 空中发射
美国在1990年承担了世界上第一个空中发射的空间飞行任务,其中由前轨道科学公司开发的飞马火箭从改装的B-52战略轰炸机发射,将两颗小卫星发射到轨道上。自那时开始,已经进行了43次飞马发射任务,最近一次是在2016年12月。
同样在2016年8月30日,中国航空工业公司(AICC)和乌克兰安东诺夫航空公司签署了一项协议,重新生产世界上最大的货机AN-225。据说中国打算利用AN-225来空中发射运载火箭和卫星。
An-225是世界上最大的飞机,640吨六 台发动机,长度为84米,翼展超过88米,创造了有250吨的有效载荷世界纪录,比美国军方的波音制造C-17)。
中国航天科工集团从2000年开始对空射技术进行概念性研究,提出以伊尔-76运输机为载机,空中发射“开拓者”-1号小型固体运载火箭的方案。载机在10公里高空以0。67马赫速度投放火箭,400公里太阳同步轨道(SSO)运载能力达100公斤以上。
在2006年珠海航展上,中国航天科技集团展出了一种带翼的小型空射固体运载火箭,载机为轰-6中型轰炸机,采用与“飞马座”一样的吊挂式水平投放空射方式,火箭起飞重量13吨,500公里太阳同步轨道运载能力高于50公斤。
据科学家预测,在未来的20年内,全世界等待发射的卫星将有上千颗,其中大多数是质量仅为几百千克甚至几十千克的近地小卫星。这些卫星性能好、价格低廉,是卫星家庭的主力军。很显然,空中发射卫星的方式,必将在航天发射高声上占有一席之地。
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