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产业趋势

2011-06-07

航天工业管理 2011年10期
关键词:国防工业航天飞机航空航天

NASA新的重型火箭计划

根据NASA的文件,NASA计划未来10年进行2次飞行的用于重返月球的重型航天发射系统(SLS)和“猎户座”多用途乘员飞行器(MPCV)将花费380亿美元。这些经费将用于一个新的重型运载火箭和乘员太空舱,其最终将航天员送往月球或更远的星球,但这笔费用不足以在2021年之前支付登月或进行一次载人试验飞行。

根据NASA的估计,为在2017年12月进行SLS和MPCV进入月球轨道的试验飞行,NASA将花费170~220亿美元,另外需要120~160亿美元在2021年8月将航天员送往比月球更远的轨道。

到2017年底第一次发射,预计成本为180亿美元。NASA称将花费100亿美元用于设计和开发SLS,另花费60亿美元用于MPCV,肯尼迪航天中心发射设施的改造将花费20多亿美元。按照高的水平,NASA在今后6年将每年得到大约30亿美元。

NASA和白宫正在为SLS选择最佳设计,该系统将是航天飞机之后的新一代载人航天火箭,但NASA至少要等到2017年才能发射MPCV。MPCV是在花费了50亿美元的“猎户座”飞船的基础上不断优化,将用于低地球轨道之外的任务。NASA局长Bolden在众议院科学委员会称,SLS和MPCV的第一次飞行将是绕月飞行。Bolden告诉议员们,SLS将由航天飞机主发动机演变的低温主级和使用J-2X发动机的上面级组成,最初将能够发射70~100吨,并逐渐发展到发射130~150吨的能力。

2017年底是SLS首飞的基线,但大多数人认为很可能是在2018年。第一次试飞可能携带无人的MPCV和Delta IV火箭的第二级。第一级将使用3个航天飞机剩余的RS-25D发动机,直径8.4米,与航天飞机外储箱的尺寸相同。这些发动机将被设计为重新使用,并在任务中随着火箭的芯级坠落。起初发射到低地球轨道的运载能力为70吨,这一数值双倍于其它现在运营的火箭。火箭高320英尺,重相当于24架满载的波音747飞机,其3个主发动机和一对助推器在起飞时的推力将上升到840万磅。按照NASA的说法,其推力相当于16万辆雪弗兰轻巡洋舰发动机的马力。

第一级芯级的装配可能在新奥尔良的Michoud装配厂进行。为了节省经费,这一级火箭将采取垂直制造,而不像航天飞机外储箱采取的水平方式。有报道指出,火箭第一级将像航天飞机外储箱那样包覆了橙色的隔热泡沫。第一级还包括一对ATK公司的5段固体火箭助推器,航天飞机的固体火箭助推器为4段。

试飞的第二级预计是波音的Delta IV火箭的上面级,将来的发射Delta IV上面级可能更换为普惠洛克达因的J-2X发动机,该发动机源自阿波罗项目使用的J-2发动机。普惠洛克达因公司正在装配RLXX发动机试验装备。

NASA的官员称,试飞的结构中制造第一级芯级的技术风险最大,而RS-25D发动机已经历的很多次航天飞机的飞行,ATK已经对5段航天飞机主发动机进行了多次全面试验,而且Delta IV火箭上面级也有可靠的飞行记录。

为了发展到国会授权的130吨的运载能力,第一级的RS-25D/E发动机将从3个增加到5个,届时的发动机为RS-25Es,专门设计为一次性使用的,而不具备RS-25Ds的重复使用能力。SLS“渐进的”结构将能够把130吨的物体送入低地球轨道。火箭的质量将增加到650万磅,高度相当于40层的建筑。起飞时的推力将提高到920万磅,其20%的推力就大于“土星”5火箭的第一级发动机。

考虑到预算的限制,NASA提出的完全成熟的SLS第一次飞行初步计划是在2032年。目前计划SLS-1于2017年12月开始飞行,其利用航天飞机主发动机和5段固体火箭助推器发射“猎户座”进行月球任务。

根据NASA的计划,SLS的第二次发射在4年之后,同SLS-1结构一样的SLS-2于2021年8月发射,不同的是,此次发射将是执行载人绕月任务。相同结构的SLS-3火箭在2022年8月进行第三次发射,SLS-4在2023年发射。SLS-5于2024年8月发射,它将是第一个货运SLS,具有新的整流罩并可能有新的助推器。SLS-6于2025年8月发射,执行载人任务。SLS-7在2026年8月执行货运飞行,且可能使用航天飞机主发动机(RS-25E)。随后载人和货运每年交替进行,2030年8月SLS-11将使用5段主发动机加2个RS-25E发动机,这种结构第一次执行货运任务,1年后开始载人任务。2032年8月,预计出现成熟的SLS,即SLS-13,以相同的5xRS-25E发动机为主发动机,拥有完整的上面级,起飞重量为130吨加重型运载火箭自身的重量,执行货运任务。

而最近SpaceX称,其重型Falcon火箭执行任务不会晚于2017年。SpaceX在2010年制造的“龙”舱进行了飞行并安全返回,其费用低于10亿美元。该公司总裁认为,SpaceX能够花费约30亿美元制造飞往月球的火箭。(LH)

NASA设置新的“深空探测任务”机构

为了着手载人空间探索的下一个篇章,NASA建立了一个新的后航天飞机时代监督载人航天的部门。该部门被称为载人探索及任务运行署(Human Exploration and Operations Mission Directorate),合并了以前的空间运行署和探测系统任务署。

NASA正处在一个转折点,改组是整个航天局由上到下变化的一部分。2011年,NASA退役了使用30年的航天飞机,过去几十年,航天飞机不仅是焦点还是NASA各项活动中最显著的部分。如今,NASA正在将载人航天任务推向深空时代。

奥巴马总统已经指示NASA到2025年将航天员送上小行星,21世纪30年代中期将航天员送上火星。要达到这些目标,美国必须开发新的重型火箭。新的载人探索和任务运行署将负责监督这一切和更多的任务。

NASA载人航天任务的目标是进入到太阳系更远的星球,并希望把低地球轨道飞行的任务交给私营航天公司。新的机构将监督NASA的商业乘员开发项目和商业轨道运输服务项目,以及国际空间站的运营。(LH)

英国国防工业2010年经济收入情况

英国航空航天防务与安全(ADS)贸易组织2011年9月15日公布了一份英国国防部门的调查报告,报告还补充了航空航天工业的部分经济情况。

ADS总裁Ian Godden表示,政府在英国投资了高技术、长期和高价值的就业工作岗位,同时也重新平衡了国内制造业和出口经济,旨在支持英国的武装力量。显然,英国国防工业正在为国家的各个方面作出贡献。

ADS的调查结果显示, 2010年国防工业部门共提供31.4万个工作岗位,产生的防务销售额超过221亿英镑,为英国总经济贡献350亿英镑。英国2010年的国内防务销售额为126亿英镑,占防务销售额的57%;出口销售总额为95亿英镑,其中海洋、陆地和航空航天3个领域分别占8%、17%和75%。英国对美国的出口额为23亿英镑,对欧盟的出口额为25亿英镑,对世界其它地区的出口额为46亿英镑。另外,制造业收入占英国2010年防务销售额的80%。2010年,英国国防工业维护和服务市场的价值为44亿英镑,相当于防务销售额的20%。

2010年,英国防务总订单额为186亿英镑,其中国内订单额为126亿英镑;与2009年的18%相比,2010年英国全球防务市场份额增加到22%,出口订单额为60亿英镑。2010年,英国保持其新防务产品和服务的第二大出口国地位。

过去10年的出口趋势表明,美国国防工业仍领先于其它国家,英国位居第二。沙特阿拉伯和印度是英国防务出口的两个关键市场,也是全球较大的防务进口商。英国安全出口总额在强劲的全球需求的推动下得到了较大程度的提高,2010年的安全出口总额上涨8%,达到20亿英镑,维持了英国在该市场排名第五的位置。

2010年,英国国防工业的研发总投资为16.6亿英镑,其中在宇航领域的投资为10.7亿英镑。2010年,59%的国防工业从业人员持有学士学位或同等学历;学徒和学员占工人总数的2%,技术人员占工人总数的16%。

另据Lucintel咨询公司网站2011年10 月18日报道,Lucintel公司已分析了英国航空航天市场与MRO(维护、维修和运营)市场前景并提供了一个专业的研究报告,即《英国航空航天与MRO的市场机遇(2011~2016年)》。Lucintel公司指出,英国航空航天工业的产值在过去5年快速增长,若继续保持这种势头,预计在下一个5年,即2016年的产值将达到500亿美元。该报告指出,英国航空航天工业和国防工业的发展面临的主要挑战包括技术人员的短缺、满足全球需求的新技术的增加等。报告还提供了近期行业的发展趋势,以及今后的发展机会和潜在威胁等。(ZY)

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