航天周報001：美國將開始研製高超聲速作戰武器、NASA探索新的熱防護系統設計、美太空司令宣布三項重要工作

支點航天周報001/2017.04.19-25

NASA前任局長：利用DARPA衛星服務機器人之手在太空作戰中取勝

評論：目前是將高超聲速研究轉入作戰武器研製的時候了

俄羅斯「鋯石」高超聲速反艦導彈進行Ma8飛行試驗

俄羅斯開始利用虛擬現實技術設計航天飛船和模塊艙

NASA探索新的熱防護系統設計與製造技術

美軍授權軌道ATK公司再建造2顆GSSAP衛星

美太空司令部司令宣布三項重要太空工作

01

NASA前任局長：利用DARPA衛星服務機器人之手在太空作戰中取勝

[據美國spacenews網站2017年4月18日報道] NASA前任局長Mike Griffin發表文章稱：太空機器人對美國很重要，有助於保護本國衛星免受別國攻擊。文章內容大致如下： 三年前，我領導了一個DARPA審查小組，指出研發首個機器人「太空機械」之路。我們的團隊得出結論，將機器人放置在太空對美國很重要，不僅用於診斷問題，切開天線，修復損壞的太陽能電池板，而且還可以為現有衛星安裝更新設備和新的防禦硬體——這些事情有助於保護本國衛星，並阻止對手摧毀它們。

DARPA聽取了審查小組建議，創建了新項目：「地球同步軌道衛星機器人服務」（ RSGS）。作為國防部的一部分，DARPA關注加強美國安全的項目， RSGS正是如此。但DARPA作為DARPA也在創新，它決定更多引入商業力量做這樣的系統。原因是在地球同步軌道上，商業資產是軍方的5倍，意味著RSGS面向更廣闊的市場，有機會獲得更多經驗，降低成本。

最近DARPA通過競爭選擇了合作夥伴勞拉太空系統公司作為衛星主製造商，並預計2021年實現發射就緒。但是有一個嚴重爭論正在威脅這些新發展。其他公司也希望在某種程度上參與其中。但他們的產品趕不上RSGS。而且更重要的是，他們與國防沒有關聯。

我們有了一個機會，在太空做些真正新的事情。我希望那些負責我們軍隊的人，能識別和支持這個獨一無二的機會，創造新的產業，贏得太空作戰，卻不費一槍一彈——所有這些源於一個革命性的太空計劃。

（中國航天系統科學與工程研究院 許紅英）

02

評論：目前是將高超聲速研究轉入作戰武器研製的時候了

[據美國航空周刊網站2017年4月13日報道]一直以來，美國高超聲速推進技術似乎領先於世界其他國家。但近期一份關於俄羅斯等國家高超聲速技術發展的報告表明，美國很容易失去其領先地位，或者這已經發生了。

2017年第21屆國際太空梭和高超聲速系統與技術大會於2017年3月6~9日在廈門召開。根據會議發布的相關成果，俄羅斯正在加快吸氣式和助推滑翔式高超聲速系統的發展。其格羅莫夫飛行研究所似乎在氫燃料超燃衝壓發動機方面取得了顯著的進展。

高超聲速系統是指能夠以Ma5（5倍聲速）及以上的速度飛行的系統，在未來某一天，高超聲速推進系統可能應用於航天發射。高超聲速技術軍事技術的「偉大飛躍」，能夠使作戰裝備降低對隱身性能的依賴。不僅僅是「航空周刊與航天技術」擔憂美國在高超聲速技術領域落後，美國國家科學院（NAS）、米切爾研究所也提出了同樣的警告。NAS支出，高超聲速武器「不僅僅是技術進步的威脅，極高的速度、機動能力及飛行高度，對美國構成嚴重威脅。」

在理論上，美國可以通過軍備控制或攔截武器應對這一威脅。但對於美國來說，在高超聲速技術領域保持領先地位會更好。美國缺乏對高超聲速技術的連貫發展規劃。美國已經是高超聲速技術領域的領跑者，但研究人員一直想研究的更加深入。在某種程度上，管理者必須接管並支出需要開發作戰系統。美國已經在改領域投入了數十億美元，是收穫實用產品的時候了。

（中國航天系統科學與工程研究院 張連慶）

03

俄羅斯「鋯石」高超聲速反艦導彈進行Ma8飛行試驗

[據塔斯社與邏輯軸網站綜合報道] 2017年4月15日，俄羅斯官方報社——塔斯社發布消息稱，一位匿名俄羅斯國防官員對其透露，俄羅斯進行了「鋯石」高超聲速導彈試射，並已確認其飛行速度達到馬赫數8，但未透露「鋯石」高超聲速導彈的具體試射日期和發射平台。本次試驗目前尚未得到官方確認。

該官員指出，「鋯石」高超聲速導彈可以通過3C14通用發射平台發射，該平台也用來發射「寶石」（Onyx）導彈和「口徑」（Caliber）導彈。

此前俄羅斯國防工業的相關人員曾透露，「鋯石」高超聲速導彈將在2017年進行試射。該導彈將裝備「彼得大帝」號和「納希莫夫海軍上將」號重型核動力巡洋艦。根據公開報道，「鋯石」導彈的射程約400千米，速度為馬赫數4-6。

邏輯軸網站表示，塔斯社作為俄羅斯政府的官方新聞社，其發布的新聞報道需獲得官方批准後方可公布，所以塔斯社發布的新聞具有權威性。而且向塔斯社透露試射信息的這位國防官員很可能是一名位高權重的官員。此外塔斯社還特地提到了先前有關「鋯石」高超聲速導彈的速度是馬赫數4-6，似乎藉此表明此次試射達到馬赫數8是因為採取了非常規飛行條件。同時，塔斯社也承認了先前有關「鋯石」高超聲速導彈的射程數據，即400千米，而這400千米遠遠大於美國海軍部署在朝鮮附近的武器與其目標的距離（300千米）。

因此，邏輯軸網站認為，繼美國導彈襲擊敘利亞事件和美國在朝鮮附近部署武器事件，俄羅斯通過塔斯社發布其「鋯石」高超聲速導彈試射的相關情況是想藉此警告美國：如果美國對俄羅斯發動類似事件，那麼將會讓美國處於巨大的危險之中，而一旦俄羅斯部署了「鋯石」高超聲速導彈後，美國的處境將會更加危險。

（中國航天系統科學與工程研究院

特日格樂 張連慶）

04

俄羅斯開始利用虛擬現實技術設計航天飛船和模塊艙

【據俄羅斯「能源」火箭航天集團公司網站2017年4月7日報道】該公司建立的俄首個航天飛船與模塊艙虛擬設計中心已正式啟動運行。該中心2016年10月開始籌建，利用先進的虛擬現實（VR）技術，使設計人員通過佩戴VR設備「進入」飛船或模塊艙內部，在虛擬的數字空間內開展特殊或複雜結構設計工作。該中心能模擬多種任務的解決方案，如模塊艙內複雜機載設備的集成、大量設備連接線纜的鋪設任務等，並能迅速將解決方案轉化為設計文件。該中心目前配備3個圖形工作站、3D投影儀及屏幕、VR頭戴顯示設備和15幅3D眼鏡，可同時容納16名專家進入其中工作。「能源」公司總經理索恩采夫表示，該中心的投入使用將加速俄新型火箭航天裝備的建造進程，在降低人工成本的同時保證裝備質量，未來該公司新型航天飛船和模塊艙都將藉助該中心開展設計研製工作。

（中國航天系統科學與工程研究院 馬婧）

05

NASA探索新的熱防護系統設計與製造技術

[據NASA網站2017年4月12日報道] NASA正在研製一項新的航天器熱防護系統（TPS）設計與製造工藝，目前已完成一部分試驗工作，未來有望在降低用時、成本和損耗的基礎上製造尺寸更大的燒蝕材料板材。

熱防護系統（熱防護罩），可確保航天器在進入行星大氣時免受氣動熱的影響，是確保任務成功的關鍵。傳統熱防護系統採用的燒蝕材料由於自身的脆性和大尺度製造生產的難度，在面對大質量火星進入等需求時已經很難滿足需求，NASA近年來設計的熱防護系統一直都是由許多小尺寸的「瓦片」裝配拼接而成，需在航天器氣動外形和燒蝕材料之間加入應變隔離墊，並仔細填充「瓦片」之間的縫隙，整個過程繁瑣且用時較長。

保形燒蝕材料是一種柔性的熱防護系統，可在加工過程中塑形。

NASA提出一種新型保形燒蝕材料製造方案，有望縮短航天器的研製進度，減少裝配和預算負擔。該方案通過封閉的真空浸漬製造工藝，獲得大尺寸保形熱防護系統，無需使用應變隔離墊，可直接將燒蝕材料黏合在氣動外形上。

喬治亞技術研究所的亞當·西爾多（Adam Sidor）正在牽頭開展該項研究，NASA通過「空間技術研究合作」（NSTRF）項目為他提供研究經費。

與傳統的燒蝕材料相比，保形燒蝕材料更易於裝配，能以相對低的成本減少加工廢料和用時，解決許多傳統燒蝕材料固有的難題。

NASA選擇「真空浸漬工藝」（VIP）加工保形燒蝕材料，利用封閉的模型提升樹脂滲透程度並控制揮發複合物。

「真空浸漬工藝」依靠真空環境，將樹脂壓入纖維基底。「真空浸漬工藝」式的封閉成型加工工藝在工業界已有多年的應用經驗，但NASA的創新之處是將這項技術應用於保形燒蝕材料加工製造。目前，西爾多已成功製造出小尺寸保形燒蝕材料，驗證了利用該技術的可行性，未來將開展大尺寸熱防護系統部件研製工作。

西爾多還為保形熱防護系統的設計開發了自動化方法。研究人員能夠利用該演算法輔助熱防護系統製造設計工作。

（中國航天系統科學與工程研究院 李金釗）

06

[據美國spaceflightnow網站2017年4月10日報道] 軌道ATK公司透露已經開始為美國空軍製造兩顆高軌「地球同步軌道太空態勢感知計劃」衛星（GSSAP 5和 GSSAP 6）。

新衛星將採用現有設計方案，從建造到發射就緒通常需要2到3年。此前兩批4顆GSSAP衛星均依靠聯合發射聯盟火箭發射，下一組發射承包商將在聯合發射聯盟和SpaceX公司之間挑選。GSSAP5和6的發射時間尚未公布。美國空軍太空與導彈系統中心4月5日曾表示，與軌道ATK公司簽署的合同價值保密。

2016年空軍曾調用一顆GSSAP衛星對MUOS-5衛星進行近距離拍照，並將獲悉的衛星狀態及情況報送給工程師。

雷蒙德表示，美國發展太空態勢感知主要用於編製目錄，意在塑造良性環境。但在對抗環境下，必須使太空態勢感知從編目轉向作戰。

（中國航天系統科學與工程研究院 許紅英）

07

美太空司令部司令宣布三項重要太空工作

[據美國coloradospacenews網站2017年4月10日報道] 美太空司令部司令雷蒙德在4月初舉辦的第33屆太空研討會上宣布了三項重要太空工作：空軍成立新的太空辦公室，制定新的太空交戰框架，改進太空作戰管理指揮與控制。

雷蒙德指出，太空交戰框架將把司令部的轉型工作與聚焦交戰工作結合起來，實現21世紀太空優勢。雷蒙德認為，自2007年以來，太空已經進入新時代，進入對抗、降級和有限作戰的環境。太空司令部在不斷演進，以確保太空系統在新的環境下能夠用於作戰。要使太空司令部能力集成進軍事行動，要求應對當前多域的挑戰。

另一項工作是開發多域作戰管理指揮與控制系統（BMC2）。太空BMC2能使作戰指揮官同步機動太空資產，指導防禦作戰，應對多種威脅，同時保持太空對作戰人員的有效支持。軍方開展「跨機構聯合太空作戰中心」（JICSpOC）工作，促使國防部與情報部門能在對抗環境下實現協同有效的指揮與控制。

雷蒙德還談到在空軍總部設立了一個專門負責太空事務的三星副參謀長職位。

（中國航天系統科學與工程研究院 許紅英）

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