《讲武堂》第266期：国产“太空巴士”争锋珠海

源济

国产“太空巴士”争锋珠海

第10届珠海航展腾讯网·军事频道2014-11-10 20:54

上面级有助于提高了运载火箭任务的灵活性，受到了世界各航天强国的普遍重视。图为国产火箭上面级。

腾讯讲武堂独家观察 中国航天科技集团上海航天技术研究院设计的多星发射上面级，将在珠海召开的第十届中国国际航空航天博览会上首次亮相。

上面级的作用介于运载火箭和航天器之间，既有自主轨道机动能力，在轨飞行时间又长，它一般可多次启动点火，满足不同的发射任务需求，可以将一个或多个载荷送入制定轨道，被形象的称为“太空巴士”或“太空摆渡车”。

“太空巴士”作用大

上面级有助于提高了运载火箭任务的灵活性，受到了世界各航天强国的普遍重视。美国的半人马座、俄罗斯的微风和护卫舰都是著名的上面级，都具备多星多轨道发射能力，可用于快速组网，如俄罗斯就曾向欧空局建议，使用质子/微风火箭一箭六星发射，快速廉价完成伽利略卫星导航系统的组网，最终欧空局选用了自己的阿里安5ES火箭，以一箭四星的方式进行伽利略系统的组网。

我国的上面级倒不算太晚，但早期均为固体上面级，和世界先进水平差距很大。近些年来为了满足北斗卫星导航系统组网和低轨道卫星组网的需求，我国的上面级技术也得到了很大发展。2013年第6期《导弹与航天运载技术》上，发表了中国运载火箭技术研究院多人联合撰写的《上面级发展现状及趋势分析》一文，文中提到我国正在研制远征一号和远征二号上面级，它们的推力均为6.5千牛，比冲3092米/秒，具备两次启动能力，设计寿命6.5小时。根据《上面级发展现状及趋势分析》的介绍，我国第二步研制液体专用上面级，在完成远征上面级研制首飞的基础上，围绕多次启动和长时间在轨进行改进，最终实现在轨时间10天至3个月的液体上面级系列。

俄罗斯的微风上面级。

都说福无双至，不过本届珠海航展上，中国运载火箭技术研究院的先进上面级和上海航天技术研究院的多星上面级却一起亮相，共同展出体现了我国航天运载技术的进步。早在10月29日，运载火箭技术研究院的珠海航展专题页面上，就加上了先进上面级的页面。先进上面级是为了满足我国空间运输需要发展的一个上面级系列，它依据“无毒无污染、安全可靠和低成本”的基本要求，按照“通用化、组合化、系列化”的思想设计。先进上面级可以概括为“一个平台、两种动力、模块化贮箱、多种接口”，具体地说，就是在一个先进上面级平台上，通过储箱的模块化设计，灵活使用过氧化氢/煤油和四氧化二氮/肼两种燃料和对应的发动机，通过不同的适配器接口，携带一颗或多颗卫星/探测器执行不同的任务。先进上面级将配合我国新一代长征系列运载火箭使用，长征五号火箭加先进上面级，可以将卫星直接送入静止轨道、中轨道、环月甚至环火星轨道，与长征五号B火箭配合使用时，可以增强发射500千米以上高度轨道的运力，并实现更灵活的多星部署能力。

“一箭十星”将不再是梦想

运载火箭技术研究院的先进上面级技术设计可谓“高大上”，不过遗憾的是多年以来只闻楼梯响不见人下来，倒是远征系列上面级正式浮出了水面。2014年3月两会召开时，运载火箭技术研究院党委书记梁小虹接受记者采访时表示，我国首个“太空摆渡车”远征一号上面级今年将首飞。我们可以大胆推测，远征系列上面级是运载火箭技术研究院的先进上面级的过渡产品，分阶段改进后将研制出先进上面级。

北京的运载火箭技术研究院推出了先进上面级，那么上海的航天技术研究院的多星上面级又是怎么回事呢？根据新华网的报道，上海抓总的多星上面级起步较晚，但经过几年的奋起直追，性能和技术达到了国际先进水平。上海的多星上面级将主要用于执行中低轨道的多星异轨道部署和星座组网补网部署任务，它的研制成功将填补我国不同轨道多星发射和星座快速组网能力的空白。为了完成异轨道多星部署任务，多星上面级的在轨飞行时间达到了48小时，要比只需要将卫星送入静止轨道或是中高轨道的远征一号长得多，至于重复点火启动能力更是高达20次以上，最多可以一次性发射多余10颗卫星，同样令远征一号汗颜。多星上面级同样是模块化、标准化设计的通用平台，它可以和上海航天技术研究院的长征二号丁、长征四号乙配合使用，也可以和北京运载火箭技术研究院的长征二号丙火箭配套使用。

TY-1上面级将具有较长的在轨时间，它使用可存储推进剂并具备多次点火能力，可将不同的卫星送入不同的轨道，还可用于星座组网。

多星上面级虽然是首次展出，不过它早已公开了。根据2013年上海召开的第5届航天技术创新国际会议上上海航天技术研究院展示的资料，他们正在研制一种名为TY-1的上面级，TY-1上面级将具有较长的在轨时间，它使用可存储推进剂并具备多次点火能力，可将不同的卫星送入不同的轨道，还可用于星座组网，TY-1上面级将用于配合长征二号丙和长征四号乙等火箭使用。毫无疑问，首次展出的多星上面级就是编号TY-1的上面级。从相隔一年多但大同小异的描述看，虽然没有使用过氧化氢/煤油这样的绿色推进剂，但TY-1多星上面级的在轨工作时间、多次启动能力、星座组网能力要强于过渡性的远征一号上面级，如果不是低轨道卫星/星座不需要那么长在轨时间的话，TY-1上面级的在轨时间达到10天甚至更久也没有多大障碍。虽然TY-1上面级的运力较小，但总体技术水平和运载火箭技术研究院的先进上面级难分高下。

尽管如此，本届航展上展出的两种上面级还都尚在研制之中，而远征一号上面级已经开始试样总装，首次发射的时间已经不远了，更先进的两种新型上面级出现在世人面前已经为期不远。（文/张雪松）