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中国商业航天大手笔谋篇布局 空天飞机、快舟火箭、“幸福之星”等计划出台

时间:2016年09月13日 信息来源:中国科技网-科技日报 点击: 【字体:

在12日举行的第二届中国商业航天高峰论坛上,中国航天科工集团公司发布了我国商业航天领域未来发展的宏伟蓝图,空天飞机、快舟火箭、“幸福之星”等计划纷纷浮出。


航天科工副总经理刘石泉在会上介绍,该集团公司以创新思路积极布局商业航天,将重点实施飞云、快云、行云、虹云、腾云五大商业航天工程,持续构建快舟、开拓、羽舟、巧舟、轻舟五大系列运载系统,开发天信系列空间信息应用产品,在“空、临、天”多层次着力构建全域信息网络。


“五大工程的开发与构建时间跨度将超过十年,涉及子工程及分系统数千项,预计投资超千亿元,产出超千亿元。”航天科工董事长高红卫说。


飞云工程:高空无人机的跟随凝视


刘石泉介绍,飞云工程对应无人机载区域云网项目,将以长航时高空无人机为平台,重点瞄准应急通信、遥感监测等应用方向,兼顾科学试验等应用需求,构建的空中信息局域增强网。


航天科工三院科技发展部部长助理戴江勇表示,该工程中无人机的应用,是对传统卫星应用的有益补充,最大的优点是能以跟随“凝视”的方式进行通信中继,实现信息保障。要实现低成本、高效的应用,要求无人机低速长航时飞行,节约起降成本。三院凭借雄厚技术实力,将该款无人机指标定位于可携带50公斤载荷,在20公里以上高空连续飞行5天。


戴江勇介绍,该无人机目前处于研制阶段,按计划将于2017年试飞。另外今年要完成基于长航时高空无人机的网络信息系统关键技术攻关,完成原理验证,2017年建立第一代长航时高空无人机空中局域网系统,形成应用服务能力。


快云工程:浮空器构建临近空间局域网


快云工程对应临近空间飞艇载局域云网项目,将以快速发射的浮空器为平台,构建临近空间局域网,可快速助推发射至平流层,实现艇载局域信息增强。


刘石泉介绍,“快云”运载器系统由运载器、发射装置和地面设备组成。


2017年完成关键技术攻关,完成原理验证;2018年形成第一代商业应用系统,具备应急信息支援服务能力。


行云工程:在天涯海角发短信报平安


行云工程对应星载窄带全球移动物联网项目,是面向物联网、大数据等未来产业发展需求研制的低轨微小卫星通信系统。该项目将采取“星地微波通信+星间激光通信”方案,实现空间窄带信息的无缝获取、传输与共享。


刘石泉表示,该项目计划采用48颗低轨接入卫星和9颗低轨中继卫星组网的方式,对南北纬55度范围内地区进行实时覆盖,应用行业领域包括野外数据采集、物流运输、安全监测、救灾应急等。


航天科工四院副院长张镝说,借助行云工程,用户可以发送128字节以内的短报文。该系统终端可集成到芯片嵌入手机,实现智能手机与卫星直接通信,用户即使走到“天涯海角”,也能发短信给家人报平安。未来该系统还能开发语音服务。


刘石泉介绍,该工程计划在年内进行总体方案论证,开展关键技术攻关;2018年3月前开展初级系统试运营;2020年年底完成全系统构建,随后投入常态化运行。


虹云工程:在世界任意角落连宽带


“利用多颗低轨卫星组成星座,提供全球覆盖的宽带互联接入服务,是近年卫星移动通信产业发展热点。”刘石泉说,“目前,国外多家企业均提出了数百颗卫星量级的低轨通信星座计划。”


2015年,航天科工提出“幸福之星”计划,于今年3月正式立项。如今,这项计划被命名为“虹云工程”正式公布。与行云工程的窄带不同,虹云工程对应星载宽带全球移动互联网项目,面向全球移动互联和网络高速接入需求,研制Ka波段低轨通信卫星星座,让用户随时随地实现互联网接入。


航天科工二院总师向开恒表示,目前城市中互联网服务比较完善,而偏远地区网络信号则难以企及,虹云工程的目标正是与当前地面网络形成互补。他介绍,该项目一期工程将发射156颗卫星,单星数据吞吐量达4个G,在1000公里轨道上组网,基本实现覆盖全球的宽带互联网接入。同时在地面段建设服务半径为2500公里的信关站,以及数据吞吐量达40兆的用户站。他表示,每个用户站可以作为“热点”,可以让周围用户实现互联网宽带接入。用户站包括固定式,以及车载、机载等移动式,随着技术进步还能进一步小型化,实现随身携带。


向开恒说,按计划,2017年前将发射首颗技术验证星;2019年前发射4颗业务试验星,建造2个信关站,形成初步网络;2021年前完成一期工程系统构建。未来还将增加更多卫星,建立星间链路,实现更全面的覆盖,并提供更好的用户体验。届时,用户身处世界任何角落,都能享受互联网服务。


腾云工程:空天飞机2030年完成试飞


腾云工程对应空天往返飞行项目,突破以组合动力、机体/推进一体化技术为代表的核心技术,完善试验设施建设,建成空天飞行器技术综合研究体系。


空天往返飞行器俗称空天飞机。刘石泉介绍,这是可执行航天发射任务,并多次重复使用的新一代天地往返飞行器,可在地面机场水平起飞,具有廉价、安全、便捷、机动等优势,是国际上天地往返运输领域的发展热点。


刘石泉说,空天飞行器从机场水平起飞,在大气层中加速爬升;到达30至40公里高度时一二级分离,一级水平着陆返回;二级继续爬升进入近地轨道,完成运输任务后再入返回。


戴江勇表示,该工程涵盖多项关键技术,包括结构和热防护、气动外形设计、组合动力系统等。


记者了解到,组合动力是一种新型动力,其基本原理是集成火箭发动机、冲压发动机、航空发动机等不同动力模式,取长补短——飞行器起飞时,使用低速性能最高的航空涡轮发动机;达到一定速度后改用适应在大气层内高速飞行的冲压发动机;到达临近空间,再用火箭发动机进入太空。


戴江勇说,腾云工程计划在2020年完成组合发动机模态转换技术验证飞行试验;2025年完成关键技术攻关;2030年完成两级入轨空天飞行器技术验证试飞。


快舟火箭:商业发射“主力军”


随着商业航天快速发展,具有快速、灵活、经济特点的快舟系列运载火箭,有望成为执行发射任务的“主力军”。


刘石泉介绍,该系列火箭中,通用型固体运载火箭快舟一号A,对700公里太阳同步轨道的运载能力为200千克,计划于年内完成总体优化;快舟十一号火箭太阳同步轨道运载能力为1吨,计划于2017年完成研制并首飞;直径3米的快舟二十一号火箭预计2025年完成研制。


张镝说,国内首家商业火箭公司——航天科工火箭技术有限公司已成立,预计到2020年将形成年产50发快舟系列火箭的生产能力。


高红卫表示,五大商业航天工程涉及多类天基与空基平台、有效载荷及地面支持系统的研发生产,并将带动多类运载系统和地面应用系统的开发与应用。


(作者:付毅飞)
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