|
|
本帖最后由 晨枫 于 2023-5-25 16:58 编辑
# u) j& Q; h/ t; x4 t. E. R1 x2 `2 |. t' t( y2 l' \1 h* }2 I
第一次空间竞赛在美苏之间，以“阿波罗登月”结束，美国胜利。第二次空间竞赛在中美之间，这一次不为面子，为里子，竞赛围绕着星链，现在要进入高潮了。$ `' \& g" L" O ~3 R
7 G+ g1 G* {3 B9 v) Y- J4 O
1 Q) x2 K3 m5 ^1 Z! J+ R
海南文昌的新发射设施
+ O5 O) b" y1 t, b* z& m0 B) t3 f8 B- N8 y4 J* ?& V
8 D1 e' p* H+ n7 k: i) I0 b长征8的发射
4 u! m. l2 f9 F1 u
w+ P9 P! R8 b: I9 d$ T; B马斯克的星链在乌克兰战争里大出风头，为乌克兰提供了低成本便携式卫星通信，极大帮助了传统通信系统受到俄军强力压制的乌军。星链由于全球到达，具有高速数据通信能力，有可能成为6G标准的一部分。中国在5G时代领先，美国决心要在6G时代抓回领导权。美国在5G时代的落后说明了一个问题：没有存在就不可能有领导权。现在，高速数据通信发展到了空间时代，中国如果不在太空布满小卫星，就谈不上空间数据通信的领导权。这是“中国星链”的最大动力。
$ W( k3 w+ ~/ p" A; K$ V/ d7 _; b
- m2 j, w% `# D/ U" J: j3 b, D另一方面，星链卫星“霸占”低轨道，横冲直撞，无所不在，甚至对中国空间站造成威胁。从空间安全角度出发，中国需要部署空间测控系统，掌握星链的动向，并提供可用的反制措施。把星链卫星打下来是不现实的。星链已有3500多颗卫星在轨，计划最后达到近3万颗，打是打不过来的。但截获和干扰是可能的。和GPS卫星一样，地面干扰靠旁瓣，效果不好。视线内干扰最好，这就要靠太空中中国自己的“反星链”了。2 m2 f6 |# r) r, A
$ a( y( `* U" j0 K! M ^2 B" A不管是为了什么目的，《南华早报》引用中国《宇航学报》上宋征宇的文章报导，中国正在海南文昌建设新的长征8火箭制造和发射设施，采用脉动装配线，每年可组装和发射50枚长征8，每枚可携带20多枚星链级卫星。也就是说，差不多每年1000枚“中国星链”卫星的速度，与SpaceX的速度差不多。1 J+ ?. u0 r- F; }9 r* B" ] j
2 Q: w; }: A6 E" m宋征宇是长征8的总设计师。这是他的百度介绍：
) T% v. h4 Q! L+ ]6 ?- |, chttps://baike.baidu.com/item/%E5%AE%8B%E5%BE%81%E5%AE%87/8385183
' K+ l' t1 H% N
% F$ g/ q/ U/ W% O& v( t# r U这将使得中国卫星发射能力差不多翻番。相比之下，SpaceX在2022年发射了61次，不过很多是用可重复使用的猎鹰9发射的。长征8是低成本，但不是重复使用的。据报道，中国现有运载火箭的发射成本约3000美元/公斤载荷，和SpaceX相近。长征8可显著降低。 m$ z' r+ h6 ~" C+ O4 b8 N8 W
* y1 U3 |. h4 N4 W! A3 Y
另一个不同的是，“中国星链”采用700公里高度的太阳同步轨道（SSO），也就是说，同一颗卫星每天在相同的时候经过地球表面同一个地方。星链是高度550公里的低高度地球轨道（LEO），轨迹相对“错乱”，靠数量众多才能可靠覆盖。“中国星链”计划发射13000颗卫星。较高的轨道意味着更大覆盖面积，需要的卫星数量较少，运载火箭推力要求增大（同理，反卫星导弹的推力要求也更大），信号功率要求比星链高，但依然较低。
) M0 g' B) z+ T8 k) E& C U" S
6 q: z3 N+ j P3 w z J F2 Z在军事上，更高的SSO卫星可容易地锁定与较低轨道LEO星链通信的地面发射站，也能有效地施加干扰。在乌克兰，星链发射站是“背包可携带”，机动灵活，用常规方法难以锁定。但“骑在”星链卫星的头顶上，就一目了然了。然后该干嘛干嘛。当然，锁定发射站是被动的，干了都没人知道；干扰就是战时行动了，否则会带来很大的国际政治问题。: o3 f9 i: |& P% {' c6 d
% `1 s9 j* S {0 T
现在用SSO的卫星不多，主要是一些地球观察卫星。每天在固定的时间通过固定的地点，容易比较地面的变化，对观察农作物、冰川、森林、地表温度等特别有用。部份“中国星链”卫星将兼职各种地球观测，而不只是通信。" P. F3 G3 `$ z0 w& M/ @9 a
; @( L7 b0 [/ _* ?; T) f! i
据报道，中国现有在轨约4000颗各种卫星，长征8上马后，数量将急速增加。) Z7 T$ f0 p# o- ?+ c, o& ^$ a
. g) |% a; ]& H& [: a; ~- Q" a* M中国现有运载火箭要么太大，要么太小，不适合发射星链级卫星。长征8虽然不可重复使用，但采用了新的低成本制造技术，极大降低了成本。比如说，脉动装配线像流水线一样，运载火箭可在装配的每一个阶段中，移动到相应工位，各种工装和材料“一拥而上”，完成本阶段的装配任务，然后移动到下一个工位。这样容许多个工位对不同装配阶段的火箭同时工作，大大提高效率。
# l' \% h1 F( @: o: H- }* s2 Z" ^; q3 V1 h% t" K: o1 t3 @$ w
传统火箭装配是固定工位，不同工装和材料不断开入撤出，逐步完成装配任务，然后最后一次性运出去，效率较低，只适合小规模的“作坊制造”。SpaceX已经采用脉动制造了。中美的战斗机制造也采用脉动制造。* g$ `9 h8 B2 i" J* z0 P) @+ }
" u" z" r6 B4 V6 v) s/ }; Q' Z! X中国强大的制造业则提供了量大质优的基本组件，这是供应链优势。先进技术进一步降低成本。比如传统的三余度惯导降低到双余度惯导，可靠性用先进数字技术补偿。& L: e& C& R: {
" D7 [* s" b9 P3 d8 @% c) O长征8也是世界上第一个取消模态试验的火箭，节约了时间和试验开支。实际火箭不是理想的刚性体，瘦长箭体的振动和弹性需要精确管理，确保不会因为共振在发射和飞行中解体。传统上，每一枚火箭组装完毕后，要进行模态试验，对实际振动特性和弹性模态精确摸底。长征8是第一个在设计中就取消全尺寸模态试验的的火箭，设计人员用数字仿真就可以精确复现不同载荷和发射条件下（包括取消助推级、载荷段整流罩修型）的振动和弹性模态，并调整相应火箭参数，确保发射和飞行安全。) a: y8 G% F" Q2 @+ S9 c
# ~$ e" t' p8 S3 h
运载火箭发射一方面是大工业作业，另一方面依然像裁缝铺子，还是对每一件作品量身修裁的。先进的数字化使得设计和发射准备时间缩短了12个月。
" C0 B$ }4 m) i+ Y; v! t4 F: Q2 _! {/ R# z- p" P! F
火箭制导也采用全新方法。传统的两级火箭是在一级抛掉后，第二级立刻点火，继续上升，最后用载荷级的姿控火箭控制入轨。长征8不然。在一级抛掉后，在惯性和重力作用下，在亚轨道高度“滑翔”到目标位置，再点燃第二级火箭。. r4 P$ V' Y% p. e
6 W$ G0 M$ ? {, ~$ K* D4 @
大气层内起滑是中国高超滑翔弹的绝技。在助推火箭关机后，导弹靠惯性和重力的作用，最终自然低头。在改为水平姿态的时候，再次启动发动机，水平推进，直到最终进入滑翔状态。这比高抛弹道然后俯冲改平要节约能量，降低弹道，增加探测难度，提高起滑可靠性，但对精确姿控的要求非常高。长征8很可能是共享了相似的技术，提高了入轨精确性，也能更加有力地补偿不完美发射时的轨迹偏离。
' O8 n8 R2 j1 Z9 v" t- O! Y- G [/ @/ \* ~6 G
海南文昌正在加紧施工，发射台以10天一层的速度加班加点，主体结构已经提前20天完工，预计2024年6月进行第一次发射。
7 m8 J. j! \5 I- f
2 Z" u/ J9 y @9 i0 ]* P中国对美国的追赶真是上追九天，下追黄泉啊，一点缝隙都不留，全场紧逼呢。在外交上，美国追着中国满世界跑；在科技上，中国追着美国满宇宙跑。妥妥的G2。 |
评分
-
查看全部评分
|
雷达卡
楼主
收藏
分享
淘帖
支持
反对
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
抢沙发
千斤顶
显身卡
发表于 2023-5-26 09:38:23
发表于 2023-5-27 09:28:34