特种无人机变成“卫星播种机”

-作者:中国青年报 -
2020-12-16

Ravn-X航天发射无人机。图片来源:美国艾伍姆公司

特种无人机变成“卫星播种机”

《李维》综编

特种无人机变成“卫星播种机”

在现代战争中,卫星是不可或缺的资产,它们承担着许多任务,如天气预报、通信中继、遥感侦察和精确制导武器导航。因此,卫星成为军事强国的重点打击目标,抑制卫星干扰的装置和硬杀伤武器层出不穷。如果一个国家的卫星在短时间内被摧毁,那么前方部队的战斗力就会被严重削弱。因此,卫星故障后如何快速补充新卫星成为一个重要问题。目前“播种”卫星的方案主要分为两种:一种是利用可快速部署的固体运载火箭发射卫星,另一种是利用大气层中的飞行器作为“空中发射场”发射卫星。

据美国国防博客网站报道,12月初,总部位于阿拉巴马州的美国初创公司Aevum在佛罗里达州的一个发射场展示了最新的Ravn-X无人机系统。这是一种火箭发射器和无人机的组合,可以将不同重量和大小的载荷送入地球轨道。它声称能够“快速、经济地”向宇宙发射卫星。该公司CEO杰伊凯拉斯(Jay Kailas)表示,Ravn-X无人机系统可以从普通机场跑道起飞,由最常见的航空煤油燃料驱动,这是迄今为止最灵活高效的航天发射技术。

与用火箭发射卫星相比,无人机实际上起到了第一级运载火箭的作用。根据Aevum公司的数据,Ravn-X无人机机身长约24米,翼展约18米,高度约5.5米,重量约25吨,大致类似于湾流G550商务喷气机,是目前世界上最大的无人机航天发射系统。这架飞机在机身下安装了两级火箭,可以向低地球轨道输送100-500千克的有效载荷。获得监管部门批准后,Ravn-X准备在未来18个月内投入运营。

新一代无人机卫星发射系统的性能令人印象深刻。最大飞行速度925 km/h,最大飞行高度超过18000米;与地面发射相比,在这个高度点燃火箭可以节约能源,显著降低成本。然后,以液氧为燃料的火箭将继续以2.85倍音速与卫星冲刺,直到卫星在低地球轨道上释放。整个系统配备了Aevuem公司开发的“自主发射架构”,可以综合参考天气、空中交通流量、目的地、有效载荷……对每次发射任务进行优化。

Aevum说,“Ravn-X像商业航班一样运行.从着陆到起飞的典型过渡时间约为30至80分钟。”无人机还为卫星发射任务优化了气动外形,每3小时可执行一次任务,随时保持快速反应。发射完成后,没有人会在机库着陆和停留。相比之下,常规运载火箭需要建造昂贵而复杂的地面设施,任务的平均准备期以周为单位计算。

无人驾驶是Ravn-X超高频发射的关键,大大简化了地面作战。“这个平台可以在任何标准跑道上起降,从滑行离开机库,起飞,降落,返回机库,独立完成整个过程。”凯拉斯说。因此,整个系统只需要六名地面工作人员来维持其运行。他说:“与其他发射系统相比,Ravn-X需要的地勤人员少了一个数量级。”

Ravn-X的另一个优点是可重用性。Aevum称,进入太空的运载火箭很少回收,但Ravn-X系统有70%可以重复使用,未来还会进一步增加到95%。

Aevum不是第一家开发空中卫星发射系统的公司。诺斯罗普格鲁曼公司的飞马火箭已经发射了几十颗卫星。平流层发射系统公司和维珍轨道公司都在开发飞机-火箭运载火箭组合。值得注意的是,所有其他系统都使用载人飞机。

由于无人机发射平台的载荷能力较小,Aevum将在不久的将来大量发射微型卫星。这样的卫星星座可以推动“无处不在的无线互联网”的进步。凯拉斯说,在模拟测试中,“Aevum的自主飞行软件‘Minnie’成功完成了近640次任务”,其中包括成功模拟“在不到3小时内发射一个包含30颗卫星的星座”。

Ravn-X无人机及其运载火箭。图片来源:美国艾伍姆公司

该公司的声明称:“美国领导层已经明确表示,迫切需要快速进入低地球轨道。凭借我们的技术,Aevum可以将产品的交付周期从几年缩短到几个月……当客户有特殊要求时,可以短至几分钟。这有利于改善地球上的生命,是拯救生命的必要条件。”

美国航天和导弹系统中心的中校瑞安罗斯说:“作为我们的合作伙伴,小型航天发射公司.支持新的需求。今天,我非常兴奋地看到他们大胆的创新和反应。”在新墨西哥州阿尔伯克基的科特兰空军基地,新成立的美国太空部队正在与工业界合作,支持美国确保自己的太空优势。军事和工业专业人士认为,依靠强大的工业提供快速反应发射能力是美国航天部队应对潜在威胁的关键。

到目前为止,Aevum已经赢得了超过10亿美元的合同。第一个任务是在2021年下半年为美国太空部队发射敏捷小发射战斗集成卫星(ASLON)-45。通过在低地球轨道部署实验卫星,Aevum还将帮助五角大楼提高其实时导弹威胁预警能力。

早在2019年11月,阿特拉斯航天运营公司和Aevum公司就宣布了在ASLON-45任务上的合作,称新项目已经开始盈利。不断增加的伙伴关系进一步扩大了ATLAS和Aevum之间的合作水平,后者将在未来九年为前者执行至少20次空间发射任务。

来源:中国青年报客户

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