飞机的新用途

沈羡云

说起飞机的用途，每个人都可以如数家珍列举出很多，归纳起来可以将它们分为国家航空飞机和民用航空飞机两种。国家航空飞机是指军队、警察和海关等使用的飞机，民用航空飞机主要是指民用的客机、货机、客货两用机和直升飞机。可是，对于飞机的一个新用途——发射卫星，知者却甚少。

最近，美国国防高级研究计划局公布了一段利用战斗机携带的小型火箭发射卫星的视频。从视频可以看到，一架机腹中心携带一枚小型二级火箭的F-15重型战斗机升空了。当飞机上升到一定高度后，火箭脱离飞机，在第一级火箭的推动下，加速上升。 第一级发动机结束工作后分离，脱离火箭组合体。同时，第二级火箭的发动机启动，把小型卫星送入近地轨道。这段视频是美国国防先进项目研究局为了快速地推进他们的飞机助力发射系统（ALASA）计划而制作的视频。如果此计划能实现，将会大大缩减小卫星的发射成本，能够以100万美元的单次发射成本将约45千克重的卫星发射到太空，为低成本小型卫星的广泛使用铺平道路。

飞机发射卫星有哪些利弊？

卫星是通过发射上天的，目前有以下3种发射卫星的方式： 多级火箭发射、航天飞机发射和 飞机发射卫星。

与火箭和航天飞机相比，采用飞机发射卫星有哪些优点呢？

第一个优点是节约了发射成本，适合发射廉价、小型卫星的市场需求。飞机发射卫星时，飞机相当于第一级火箭，这样节省了火箭所需的昂贵的液体燃料， 再加上不需要专门发射基地等其他因素， 大大节约了发射的费用。例如，如今发射一枚小型卫星需要大约5000万美元，如果用F-15飞机在超过1万米高度发射火箭，发射一颗小卫星只需要100万美元或者更低。

第二个优点是不需要专门的发射基地。地面发射需要专门的火箭发射基地， 在每次发射时，还有“ 发射窗口” 的问题， 发射窗口既与外界条件有关， 又与航天器的具体任务有关， 所以每个发射场的发射卫星时间并不太多，两次发射之间有时会达到好几个月。用飞机发射卫星几乎是随时可以“ 整装待发”， 基本上不受天气和卫星任务的影响， 因而有很大的灵活性。

第三个优点是可以大大缩短发射时间。飞机发射卫星采用的是“ 飞马座” 火箭，它的外形很像飞机， 它的一对箭翼大大提高了它的升空力量和稳定性，而且结构简单、装配方便。通常只需6个技术人员花两周时间就可把火箭与卫星装配就绪，而地面运载火箭至少要好几个月，这样这就大大缩短了发射的准备时间，在短时间里可以连续发射卫星。

火箭飞机

第四个优点是对环境的污染少。地面发射火箭的浓浓烈焰、灼热的高温、震耳欲聋的呼啸声和发射时的放射性污染常常会污染周围的环境，也会给周围地区居民带来危险，故发射场周围都是无居民区。用飞机发射火箭基本上没有这些弊病。

但是，飞机发射卫星也有它的局限性。尽管可以采用巨大的飞机来运载火箭，可与真正的发射卫星的火箭相比是“小巫见大巫”，相差甚远。这样就限制了火箭的承载能力，只能用于中小型卫星的发射， 对于大型卫星或者如高空的静止轨道卫星就力不胜任了。

未来前景展望

实际上，将飞机作为卫星发射平台并不是最近才有的技术。早在20世纪90年代，已经开始进行飞机发射卫星的试验了。1990年4月5日，美国改装了号称“ 空中堡垒”的B-52轰炸机，将“飞马座”火箭送至1.3万米高空，然后将其释放， 5秒钟后， 火箭下降了近100米。接着，火箭开始点火，9分钟后将一颗重191千克的卫星送入高584千米、倾角为94度的极地轨道，获得首次飞机发射卫星的成功。

尽管人类在20世纪已经进行了飞机发射卫星的初步试验，但由于种种原因，此技术没有得到进一步的发展。进入新世纪后，小型卫星的功能变得越来越强大，发射廉价、小型卫星的市场也越来越大。为了适应发射小卫星市场的要求，一些国家和公司纷纷提出了用飞机发射火箭的计划。此次美国国防先进项目研究局推出的飞机助力发射系统计划仅是其中之一。 此外，著名的微软公司合作创始人保罗·艾伦与航空航天先驱伯特·鲁坦合作推出一款超级“火箭飞机”。 从外形上看，这架“火箭飞机”的翼展相当于一个标准的足球场的长度，它也将成为世界上最大的飞机，不仅可以用于发射火箭或者将货物推入近地轨道上，还可以携带乘客进行高空飞行。为了完成这项不可思议的任务，超级“火箭飞机”装备了6具用于波音747宽体客机的引擎，可提供强大的动力。这架“火箭飞机”将于2015年进行第一次无人飞行测试，在下一个五年内完成载人计划。而另一家老牌火箭公司——轨道科学公司也将研发类似的方法发射人造卫星。

有专家认为，飞机助力发射系统作为一种低成本、快速响应的发射技术，一旦成功，将为小卫星的广泛使用铺平道路。届时，小卫星有望像现在的无人机那样，成为广泛运用的民用系统。

【责任编辑】蒲  晖