2024-11-20 18:25:55
分类：休闲
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马伟明院士研发的全球电磁发射技术可以大规模应用了吗？在电磁炮、电磁弹射技术 、首创综合电力系统技术实现之后，马伟明再
电磁发射技术又有新的立新料应用，之前马伟明院士刚发表了一篇关于“电磁发射技术”的功飞m高论文 ，探讨了电磁发射的电磁可能的应用场景
，甚至还提出了“全能舰”作为新一代主力战舰的发射构想。这简直是卫星要把电磁发射技术变成白菜价的节奏
？最近又有人提出了另一个电磁发射技术的应用方案
，未来或将有助于我国大规模发射卫星，不消实现中国的耗燃“星链卫星”计划
。2023年上半年 ，全球美国一共有53次火箭发射任务
，首创其中成功了49次，马伟明再失败了4次
。立新料而在这“53次发射任务”中 ，功飞m高马斯克的SpaceX就贡献了44次 ，成功了43次，失败了一次 。而SpaceX大规模的发射任务，主要就是在建设星链卫星
。根据SpaceX最早的计划 ，2027年之前 ，将会在距离地面340公里 、550公里和1150公里的轨道上
，分别部署7500颗
、1584颗
、2825颗卫星，共计近1.2万颗卫星 。后来 ，SpaceX又计划增加部署3万颗星链卫星 ，
在距离地面328公里~580公里之间的轨道上
，所以加起来一共就是计划部署4.2万颗 ，并形成一个卫星星座 ，全方位覆盖地球的各个角落 ，至于目的，马斯克说是 ：提供天基互联网服务。这几年SpaceX大规模的发射任务 ，正是在如火如荼发射星链卫星
。当然
，星链卫星也真的不仅仅是提供天基互联网服务
，我的意思是说
，它其实不是一个纯粹的商业项目，也开始涉猎军用 ，大毛和二毛的战争，二毛就用了星链卫星的服务 。无论是天基互联网服务技术 ，还是“一箭多星” ，从技术的角度来看，SpaceX也确实是领先全球的
。也有不少人在问：中国作为航天大国 ，难道就没有相关的布局吗 ？实际上
，还真的有 ！首先 ，我们可以把“星链”卫星这个项目拆开来看 ，大概可以分为两部分 ，一部分是运载卫星上天的运载器 ，一部分是卫星本身。SpaceX的运载器用的是“猎鹰-9” ，与传统火箭不同的是这款火箭可以实现部分回收 ，也就是第一级可以回收 ，二级及以上无法回收
，但这样做也已经让SpaceX在发射成本上全球领先了 。至于第二部分
，星链卫星本身的技术来说，并不是特别的核心技术 ，都是比较常规的技术，作为通信
，它也仅仅只能执行微波通信，卫星之间的激光通信，现在也仅仅是在测试阶段，至于卫星与地面的激光通信，暂时还没有 。而我国“吉林一号”卫星星座已经成功试验了卫星与地面的激光通信，下传速率达到了10Gbps
，未来可以实现40Gbps的激光通信 ，这大概是星链卫星通信速度的1000倍左右
。所以
，仅从星链卫星本身的功能来看
，确实没有特别核心的地方 。客观地说
，对于SpaceX
，如果只是提供天基互联网服务 ，现在的功能也够用了。当然 ，相信你也发现了，其实SpaceX能有现在的成就，核心其实是 ：运载器很强大 ，可以大幅度降低发射成本。根据国际电信联盟的公开资料 ，我国也提交了巨型星座计划，项目代号是“GW” ，计划发射12992颗卫星 ，由中国卫星网络集团有限公司主导，调度航天、电信两大产业资源 ，还有航天科技的“鸿雁”系统 ，航天科工的“虹云”系统，这些都是国家队发起的项目
。至于要完成这项目所需要用到的运载器 ，现成的就非常多，国家队的运载火箭有长二 、长六、长八 、长十一可以选择 ，民营公司的运载火箭有快舟十一号 、双曲线一号
、谷神星一号 、朱雀二号 、天龙二号 、捷龙三号等火箭可以选择。至于“一箭多星”的技术
，我国技术团队也有非常丰富的经验
，今年长二丁实现了“1箭44星” ，更关键的是分离技术
，也在每一次不同的“1箭多星”发射中
，尝试了各种不同的分离技术路线 。所以
，如果真想像SpaceX那样大批量的往天上打卫星
，我们也是有能力的 ，但我们现在也是有缺点的，那就是发射成本。那么有没有什么降低发射成本的办法呢 ？其实 ，我国许多研究团队都在不同的技术路线上布局 ，而且这些技术路线可以说是相当炸裂。国家知识产权局专利公布就公布了一个发明专利公告 ，该专利名称叫做
：一种在临近空间电磁发射卫星的系统和方法 。如果要用一句话来概括 ，那就是利用电磁发射技术来发射卫星 。这个专利的出现其实已经说明了我国在电磁发射技术领域已经属于全球领先，甚至把电磁发射技术做到的白菜价 。那这款技术究竟是咋回事呢
？根据这份专利的介绍，该发射系统主要包括三个部分分别是 ：飞艇系统、电磁发射系统和卫星系统 。其中 ，飞艇全长200米 ，是用来搭载电磁发射系统和卫星系统的 ，它包括了大型气囊及其支撑结构系统 、基于柔性薄膜太阳电池阵及储能装置的能源系统 、气动舵面及飞行控制系统、任务管理系统 、电动螺旋桨推进系统
。电磁发射系统位于飞艇的下方，包括了发射控制系统
、直线电机驱动系统 、直线加速轨道系统 ，为长度100m级直线轨道
。发射卫星的过程大概是这样的 ，飞艇从地面起飞，达到距离地面20公里-30公里范围的临近空间 ，并开始稳定飞行
，利用飞行控制系统和电动螺旋桨推进系统调整飞艇姿态 。接下来 ，利用电磁发射装置批量发射携带的卫星 。不过，根据专利的介绍 ，现在这个发射系统只能携带10千克以下的微纳卫星 。当然 ，虽然这么小的卫星还没办法执行特别复杂的任务，但执行单一的通信 、军事、气象服务等功能 ，其实还是可以做得到的 。最关键的是 ，飞艇系统是一个可重复使用的运载器
，这意味着我们如果把这个技术落地
，并进行广泛推广 ，那么就可以快速发射卫星 。而这款发射平台
，主要就是费电
，连火箭燃料都省了 ，所以射成本也会大幅度降低 ，肯定是要比可回收火箭技术要便宜得多
。不仅如此，虽然电磁发射技术的发展 ，我们还可以在这个技术上继续迭代
，逐渐让升级版的飞艇系统可以携带更重的卫星 。从这个发射平台的特点
，我们也不难发现，如果到了紧急情况下，它的用处会非常大。我们都知道 ，我国一些商业火箭已经可以做到一个月生产3枚 ，一年30枚左右 ，同时一部分固体火箭还可以快速发射
，这已经是相当快了 。如果万一发生战争 ，当我方卫星被打掉时，这些火箭其实都会派上大用场 。不过 ，如果这个技术能落地 ，那么就有了更具性价比的选择 ，我们甚至可以大规模部署这种飞艇 ，携带者大量备用卫星，在临界空间中等待 ，一旦有卫星被击落 ，就快速补发。我们还知道的是
，想要打击卫星 ，就需要用到导弹 ，这个成本可不低
，利用这种飞艇来补发卫星 ，这其实大大降低了卫星的发射成本 ，那到时候其实就要计算了 ，这一颗导弹打一颗卫星，到底划算不划算 ，毕竟不少导弹的价格都要达到上千万美金
，而一颗普通的低轨军事侦察卫星可以做到很便宜
。不仅如此，在现代战争中，航母被发现就相当于被摧毁 ，这是因为海洋实在太大
，相当于海洋 ，航母战斗群几乎可以忽略不计，所以航母战斗群其实很难被发现 。那有没有其他办法呢 ？其实就是发射卫星
，苏联当初为了帮助阿根廷对付英国的舰队 ，就用这个办法 ，后来也确实发现了英国舰队的位置 ，只是自身火力不太充足
，未能把英国舰队全部打掉 。对于中国来说
，火力并不是什么问题 ，我们可以利用这种飞艇 ，临时增加一些低空的侦察卫星 ，这样非常有助于我们发现敌方航母的位置 ，并利用轰-6K携带反舰导弹，饱和式攻击对方的航母战斗群 ，也可以用陆地上的导弹发射车或者导弹发射井 ，发射反舰导弹来打击对方的航母战斗群。所以，无论是商用 ，还是军用 ，这项技术如果能落地 ，都堪当大用
。当然了
，未来我们真的要实现中国的“GW”计划 ，发射大量的卫星 ，大概率不会用这种飞艇
，因为可以选择的运载器太多了 ，除了常规的火箭之外
，我国也在研发可回收火箭。除此之外
，中国还有更好的解决方案 。之前我们也提到“猎鹰-9”是部分回收 ，所以其实应该还存在全部回收的技术。我国其实现在就在布局相关的技术路线 ，比如 ：亚轨道重复使用运载器 。这种运载器和火箭是有些不一样的 ，一般采用两级入轨的方式
，第一级是高超声速运载机（即空天飞机）
，利用吸气式发动机推进 ，爬升到卡门线附近
，然后释放第二级 ，第一级自己返航 ，类似于飞机那样 ，降落到机场上
。第二级利用采用火箭发动机，构型类似于航天飞机 ，然后把载荷送入轨道 ，执行完任务后 ，第二级依靠滑翔返航 ，这样就实现了全部回收 。这个技术其实并仅仅是PPT了 ，而是已经实现成功了 。2021年7月16日，就曾经做过飞行试验 ，并圆满成功 。2022年8月26日
，我国又用了之前的亚轨道重复使用运载器做了一次飞行试验 ，并且实现圆满成功
，这其实意味着这款飞行已经实现了“可重复使用”的飞行试验验证。试想一下 ，这可是全部回收，所以成本也可以大规模压低 ，每次发射的成本接近于燃料的价格 。仅从技术角度来看，其实是要比“猎鹰-9”的部分回收更先进
，同时这个技术如果大规模商用，那发射成本也应该要比“猎鹰-9”更低
。#所见所得，都很科学#
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