中新網6月6日電 據中國國防科技信息網報道,歐洲航天局(ESA)授權開展的一項研究得出結論:基於“雲霄塔”可重覆使用空天飛機的歐洲航天發射活動具備經濟可行性。
  該研究報告名稱為“基於‘雲霄塔’的歐洲航天發射服務運營商(S-ELSO)”研究,由歐洲航天局授權委托反作用發動機公司(REL)牽頭完成,參研單位還包括倫敦經濟、奎奈蒂克和泰雷茲阿萊尼亞航天公司(TAS)。
  報告聚焦於研究“雲霄塔”空天飛機的運營商如何滿足市場需求。研究認為市場需求主要是高軌道的大型通信衛星,但也包括更小一些、位於太陽同步軌道的地球觀測衛星。這其中相當一部分工作目前是由“阿裡安5”運載火箭來承擔,且未來將由“阿裡安6”火箭來接替(目前在研,預計2020年後投入使用)。
  研究報告分析了“雲霄塔”空天飛機將衛星送入軌道所需的部分硬件,和允許運營商盈利的經濟性模型。報告還研究了“雲霄塔”空天飛機如何在法國奎亞那庫魯航天站運營操作。報告給歐洲航天局提供了相關信息,幫助其評估歐洲在航天發射領域如何走出一條完全不同的路。“雲霄塔”空天飛機與現在常用的運載火箭完全不同,它就像飛機一樣從常規跑道上水平起飛和降落。“雲霄塔”的核心技術在於推進系統,它能夠在低空低速下像噴氣式發動機一樣工作,但到了高空高速(Ma5)後又能夠轉換成純火箭模式。這種方式能夠降低飛機重量,使其能夠單次運載更多載荷進入軌道。
  報告還分析了“雲霄塔”空天飛機是否能夠運載發射政府和企業在未來20年及以後需要發射的各類載荷,其中包括體型巨大的電視、電話和廣播衛星,其中最大的重達8噸。“雲霄塔”空天飛機本身的設計高度只有幾百公里高,因此它還需要一個上面級來將衛星最終送入36000公里高的同步軌道。因此,TAS受命分析這方面硬件的目標圖像、使用方式和可行性。結果表明,這種方式完全可行。所不同的是,在使用上面級的情況下,一旦載荷重量超過6.4噸,則上面級就不可再回收利用,而只能在再入時自行燒毀。這與“雲霄塔”一直強調的完全可重覆使用有些衝突,不過好在6.4噸以上的載荷只占約10%。
  而對於大量地球觀測衛星(較重的可達4噸及以上)所在的太陽同步軌道,“雲霄塔”的運行方式又有所不同。當“雲霄塔”攜帶這些衛星載荷達到幾百公里的高度極限時,“雲霄塔”空天飛機與衛星分離,衛星依靠自身動力最終達到800公里高度的目標軌道。因為“雲霄塔”本身能夠攜帶7噸重的載荷達到極限分離點,因此這些衛星能夠攜帶足夠多的燃料來完成躍升,進入目標軌道。
  儘管報告沒有開展更加詳細的評估,但“雲霄塔”能夠運輸11噸載荷到空間站,還能夠將2噸重的深空探測器發射脫離地球引力去探索其他行星。
  “雲霄塔”能夠最終投入實用很大程度上取決於它的“佩刀”(Sabre)發動機,“佩刀”目前正處於最終設計和驗證階段。英國政府正在提供6000萬英鎊的資金來幫助完成該階段。如果進展順利,“雲霄塔”空天飛機將在2020-2030年製造並首飛。
  除了發動機,發射價格也是關鍵因素。歐洲目前對下一代運載火箭的目標是7000萬歐元發射一枚大型通信衛星。要保持競爭力就必須不斷降低發射成本,這就要求在可重覆使用程度和周轉時間間隔這兩大指標必須不斷提升,而這又要求前期的研發投入增加,這又反過來加劇了成本問題。
  S-ELSO報告文件顯示,如果“雲霄塔”按計劃順利完成研製,那麼S-ELSO業務與7000萬歐元的價格相比將十分具有競爭力。如果“雲霄塔”的研製能夠得到一定程度的政府支持(這將有助於降低採購成本),那麼S-ELSO業務與4150萬歐元的價格(該價格是美國SpaceX公司“獵鷹9”運載火箭當前的價格)相比仍將具有競爭力。這意味著儘管“雲霄塔”的製造和運營是純商業的,但極可能仍需要引入某種形式的公私合營關係。(中國航空工業發展研究中心 廖孟豪)  (原標題:歐洲報告:“雲霄塔”空天飛機具備經濟可行性)
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