航天快速发射需求研究
时间：2020-12-14 12:01:16 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要： 首先以空间系统的脆弱性、航天发射的成本和技术发展为切入点，阐述了发展航天快速发射的必要性，剖析了航天快速发射的现实需求；其次以自然灾害、局部战争为例，论证了在突发事件中航天快速发射的重要地位和作用。通过对卫星调集数量和发射准备时间进行统计分析，得出现有航天发射水平无法满足需求的能力缺口。
关键词： 空间系统； 航天快速发射； 突发事件； 需求分析
中图分类号： TN927+.2?34； V57 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）19?0125?03
Study on demand of space rapid launch
LI Ming?ze1， CHEN Jing?peng1， BAI Guo?yu1， SU Yong?zhi2
（1. Equipment Academy， Beijing 101416， China； 2. Changping NCO School， Equipment Academy， Beijing 102249， China）
Abstract： The space system vulnerability as well as the cost and technological development of space launch are analyzed in this paper. The necessity of space rapid launch is expounded. The practical needs of space rapid launch are analyzed. Taking the natural disaster and local war as examples， The important status and role of space rapid launch are demonstrated. It is pointed out that the existing space rapid launch level can not remedy the capability gap through the statistical analysis of satellite concentrated amount and launch readiness time.
Keywords： space system； space rapid launch； emergency； demand analysis
0 引 言
航天技术的发展使卫星得到了广泛的应用，局部战争中的战略战术支持、地震洪水中的通信保障，都展示了卫星无可替代的能力。这些事件的典型特点是突发性强且持续时间短，无法做到事前有效应对，要求在较短的时间内迅速做出反应。传统航天发射侧重于对长期计划的处理，但是应对突发事件，依靠传统的航天发射方式，产品从研制到发射时间短则2～3年，多则5～10年，发射场准备工作短则1个月，多则数个月，已经远远不能满足突发情况的需要。此外，传统航天发射的卫星功能复杂，卫星的寿命周期较长，每次发射都需要投入大量的成本，在临时的任务中应用传统航天发射方式显得不合适。因此，迫切需要一种快速发射方式，以提高效率、降低成本，充分应对突发情况，克服传统航天发射的不足。
航天快速发射巨大的应用价值，使其成为航天领域研究的热点。对于其需求的研究，国内的学者[1?3]都提出了自己的观点，但是对于为什么需要航天快速发射、航天快速发射的应用定位模糊。例如，受美国“空间快速响应”的影响，将航天快速发射的需求仅限于支援战场指挥官的战术方面，而忽略其在自然灾害等方面的应用。对于需求的表述，局限于定性层面，而缺少统计分析。这对于发展航天快速发射，不够全面也不够深入，难以覆盖航天快速发射的实际需求。
本文针对现在航天快速发射需求研究中存在的问题，通过对航天快速发射的现实和应用需求进行分析，力求在最大程度上阐述航天快速发射的潜在价值，使读者对航天快速发射的需求有更清晰的认识。
1 发展航天快速发射的现实需求
1.1 空间系统的脆弱性
空间系统的脆弱性可归纳为以下三个方面：灵活性差，易受损，不可维修。空间中的航天器基本上按照天体力学的规律运行，航天器不能像航空器那样任意改变轨道。机动变轨往往只能小角度的改变轨道倾角，并且消耗大量的推进剂，变轨会对卫星寿命造成不可逆的影响。受轨道动力学的限制，卫星变得有“迹”可循，且卫星不存在隐蔽性，很可能遭受到攻击。卫星为了减轻发射重量，会尽可能又薄又轻，一小片空间碎片都会造成卫星的终结，并且卫星失效后，无法维修。航天快速发射可保证空间系统的完整性，增强空间系统的生存能力。如在2006年4月29日，俄罗斯在轨的惟一一颗侦查卫星“宇宙?2045”突然从轨道上脱落焚毁，致使俄罗斯出现了侦查空白，好在俄军方在5天后快速发射了一颗替代卫星，弥补了空间系统的漏洞。
1.2 成本费用的考虑
受应急需求的驱使，航天快速发射相对传统航天发射，飞行器的研制周期和发射周期短，大幅度缩减了人力成本。此外，航天快速发射系统设计生产采用商用化器件，大幅度降低了研制成本。相比传统航天发射的卫星，航天快速发射的卫星只根据具体情况执行特定的任务，卫星设计寿命短，功能精简，不追求全面高性能[4]，只需满足特定任务的指标即可，具有“管用够用”的特点；若不能满足要求，可以再迅速补打一颗。航天快速发射卫星的性能?成本关系如图1所示。从图1中可以看出，随着性能的增高，卫星投入的成本也相应增多。传统卫星具有高成本高性能的特点，与其相比，快速发射卫星的性能指标要低于传统卫星，但是其费用支出缩减的更多，其费效比要远高于传统航天发射的卫星。
