俄罗斯和欧洲共同打造研发重型运载火箭的计划

俄罗斯和欧洲公司正在制定一项联合计划,研发重型运载火箭。该计划被称为“乌拉尔”,财政方面由双方平均分担。欧空局是欧洲通往太空的通行证。现今,欧空局已有15个成员国,包括法国、德国、意大利、西班牙、英国、挪威等。很长一段时间,欧洲的太空计划落后于美国,但欧空局今年采取了一些措施,这种局面已有所改善。欧洲不甘落后,也制定了战略方针,太空经费也加倍了。新概念的关键要点之一就是扩展国际合作,特别是在研发先进运载火箭方面,这类火箭有望在太空应用领域开创一个新纪元。目前,欧洲用于太空发射的硬件设施是从法属圭亚那发射的“阿里安”5重型火箭,俄罗斯使用从拜科努尔发射的“联盟”中型火箭。在2006年年底,开始在库鲁建造“联盟”-ST火箭的发射设施,并为欧洲小型“织女星”火箭发动机俄罗斯和欧洲共同打造研发重型运载火箭的计划,2004年世界航天发展回顾。进行了点火操作试验。“阿里安”和“织女星”的升级,有望使欧洲在太空发射市场上具有竞争力。然而,火箭制造全球化的冲击正力迫欧洲适应新的挑战。例如,印度过去使用“阿里安”火箭发射俄罗斯和欧洲共同打造研发重型运载火箭的计划,2004年世界航天发展回顾。通信卫星,而今已改为使用国家自主研发的火箭GSLV-F2。美国最新的“宇宙神”5火箭和“德尔它”4火箭目前正好迎合美国政府的利益,但对于商业发射市场几乎没有影响。美国商业发射与俄罗斯“质子”火箭和俄罗斯-乌克兰的“天顶”3SL火箭竞争,在较小范围内与“阿里安”5竞争。另一方面,俄罗斯的火箭发射在过去数年中,发射了十多颗欧洲航天俄罗斯和欧洲共同打造研发重型运载火箭的计划,2004年世界航天发展回顾。器。这些航天器不能搭乘“阿里安”5火箭发射,原因在于航天器需要发射进入特殊轨道或是因为装有欧洲火箭不能应对的载荷。2005年3月,俄罗斯航天局和法国国家航天中心签署了未来火箭的协议。“乌拉尔”计划由法国发起,但实际全欧洲都参与其中,提供技术演示的研发支持,这也将是起飞质量达35吨的新火箭的基础。欧洲和俄罗斯专家已准备共同设想并定义“乌拉尔”太空系统,该系统将替换现有的“联盟”和“阿里安”火箭。新火箭将能被重复使用。尽管如此,考虑到可重复使用的技术尚未成熟,火箭在初期将只能做到部分可重复使用,第一阶段甚至是一次性使用的。首先需要做的就是建造可回收级段的演示器并进行试验。下一步,必须评估演示器的可重复使用的热保护装置。接下来,再对低温燃料箱的地面演示器进行评估。最后,将对可重复使用的液体燃料发动机进行演示。该火箭将由三级段组成。尽管专家们相信在为未来15年实现的新方案和材料可打造一种两级段的火箭,彻底降低每个元件的生产成本。“乌拉尔”计划时是新系统的一部分,用于在2020-2030年以前替换现有的发射火箭。如果需要,欧洲可重新装配“阿里安”5,并给予它第二次生命,甚至是耗很长时间来建造,但这只是权宜之计。欧洲航天工业不应只争取维护其在现代技术的领先地位,还应在为未来火箭创造新技术突破点方面具有前瞻性。基于欧洲和俄罗斯的合作,双方可共同进行长期研发运载火箭的工作,同时也保留其它各自发展的方案。

一、航天运载器技术1、大型运载火箭俄罗斯研制安加拉重型运载火箭。11月报道称,俄罗斯联邦航天局表示,要把普列谢茨克建成一个设备完善的发射场。目前,普列谢茨克发射场只有轻型的罗克特及宇宙运载火箭和中型的“联盟”运载火箭。这意味着它必须拥有重型运载火箭,而安加拉重型运载火箭能够推动有效载荷进入静地轨道。但关于安加拉的工作还只进行了一半。欧洲进行阿里安-5火箭的研制和建造。阿里安5火箭在2004年共3次成功发射,将彗星探测器“罗塞塔”和八颗卫星送入轨道 。2月,欧洲决定提供12亿美元用于阿里安-5火箭的研制和建造,这些钱将用于在2005-2009年建造30枚阿里安-5火箭等事项上。2、小型运载火箭美国着手Falcon计划第二阶段工作。2004年9月DARPA和美国空军已向四个小组提供资金,着手进行“军事力量运用与本土发射”小型运载火箭计划的第二阶段工作。Falcon SLV计划的目的是开发并演示一种经济适用、快速响应型太空运输能力。 欧洲启动“织女星”火箭计划。10月,欧洲小型运载火箭“织女星”的地面部分已在法属圭亚那库鲁发射场破土动工。这种火箭由4个推进级组成,包括3个固体推进级和一个可重新点火的液体推进级。设计能力为可将1.5吨的有效载荷送入700公里的极地轨道,主要运载地球观测卫星及各类科研卫星。作为中型联盟号和重型阿里安-5运载火箭的补充,“织女星”火箭计划是欧洲航天局一个重要的火箭研制项目,意大利、法国、西班牙、比利时、荷兰、瑞士及瑞典等国参加了这个项目。该型火箭预计2007年底发射。印度预计2007年开发成功先进型号的地球同步卫星运载火箭。 印度预计2007年开发成功的先进型号的地球同步卫星运载火箭将成为成本效益最高和最可靠的运载火箭,它具备把重4吨的卫星送入地球同步转移轨道的能力,印度表示这只是一系列雄心勃勃的空间计划的第一项。6月ISRO表示正在研制“GSLV-MK III”,目前还处于起步阶段。3、可重复使用运载器技术美国成功测试可重复使用运载器发动机。3月份,美国诺•格公司已研制并成功试验了下一代可重复使用运载火箭用反应控制子系统发动机。RCS推力器由纯铂铱合金制成,燃烧无毒的液氧和乙醇混合燃料,不需要防护陶瓷涂层,安全、可靠、经济适用。脉冲性能和稳态点火性能试验证明,该发动机性能超出了技术要求。9月有报道称,美国空军正在筹备一项下一代无人太空器计划。这项计划将分三个阶段进行。美国空军希望到2010年开发出小型的、经济适用的、一次性运载火箭,这种类型的火箭能够将450~900公斤的载荷送入轨道,并且能够在接受命令48小时后就能够执行任务;到2020年开发出可重复使用第一级和一次性第二级的混合运载火箭,这种运载火箭能够运送6800公斤的载荷,并在24小时内部署。到2025年,美国空军希望部署完全可重复使用运载火箭,这种运载火箭能够像常规飞机一样维修,并能够在4小时内准备就绪执行发射任务。中国将于2020年将研制成功第一代可重复使用运载器。4月,中国表示正在加快研制新一代运载火箭。新一代运载火箭采用无毒、无污染推进剂和“通用化、系列化、组合化”的设计思想。2020年将研制成功第一代可重复使用运载器。新一代火箭将保持运载技术的可持续发展,在技术上与未来重复使用航天运输系统良好衔接。印度计划建造可重复使用运载火箭技术演示样机。11月报道称,印度空间研究组织准备建造一个具有可重复使用运载火箭所有特征的技术演示样机,被视为是迈向成比例减少卫星发射成本的开始。第一步是将进行这种可重复使用运载火箭的多种超音速试验,以便更多地了解它们的飞行和其它特征。试验至少需要3年才能完成。据称,此种运载火箭使用的发动机,跟其他卫星运载火箭使用的发动机类似。

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