飛機的新用途

沈羨云

說起飛機的用途，每個人都可以如數家珍列舉出很多，歸納起來可以將它們分為國家航空飛機和民用航空飛機兩種。國家航空飛機是指軍隊、警察和海關等使用的飛機，民用航空飛機主要是指民用的客機、貨機、客貨兩用機和直升飛機。可是，對于飛機的一個新用途——發射衛星，知者卻甚少。

最近，美國國防高級研究計劃局公布了一段利用戰斗機攜帶的小型火箭發射衛星的視頻。從視頻可以看到，一架機腹中心攜帶一枚小型二級火箭的F-15重型戰斗機升空了。當飛機上升到一定高度后，火箭脫離飛機，在第一級火箭的推動下，加速上升。 第一級發動機結束工作后分離，脫離火箭組合體。同時，第二級火箭的發動機啟動，把小型衛星送入近地軌道。這段視頻是美國國防先進項目研究局為了快速地推進他們的飛機助力發射系統（ALASA）計劃而制作的視頻。如果此計劃能實現，將會大大縮減小衛星的發射成本，能夠以100萬美元的單次發射成本將約45千克重的衛星發射到太空，為低成本小型衛星的廣泛使用鋪平道路。

飛機發射衛星有哪些利弊？

衛星是通過發射上天的，目前有以下3種發射衛星的方式： 多級火箭發射、航天飛機發射和 飛機發射衛星。

與火箭和航天飛機相比，采用飛機發射衛星有哪些優點呢？

第一個優點是節約了發射成本，適合發射廉價、小型衛星的市場需求。飛機發射衛星時，飛機相當于第一級火箭，這樣節省了火箭所需的昂貴的液體燃料， 再加上不需要專門發射基地等其他因素， 大大節約了發射的費用。例如，如今發射一枚小型衛星需要大約5000萬美元，如果用F-15飛機在超過1萬米高度發射火箭，發射一顆小衛星只需要100萬美元或者更低。

第二個優點是不需要專門的發射基地。地面發射需要專門的火箭發射基地， 在每次發射時，還有“ 發射窗口” 的問題， 發射窗口既與外界條件有關， 又與航天器的具體任務有關， 所以每個發射場的發射衛星時間并不太多，兩次發射之間有時會達到好幾個月。用飛機發射衛星幾乎是隨時可以“ 整裝待發”， 基本上不受天氣和衛星任務的影響， 因而有很大的靈活性。

第三個優點是可以大大縮短發射時間。飛機發射衛星采用的是“ 飛馬座” 火箭，它的外形很像飛機， 它的一對箭翼大大提高了它的升空力量和穩定性，而且結構簡單、裝配方便。通常只需6個技術人員花兩周時間就可把火箭與衛星裝配就緒，而地面運載火箭至少要好幾個月，這樣這就大大縮短了發射的準備時間，在短時間里可以連續發射衛星。

火箭飛機

第四個優點是對環境的污染少。地面發射火箭的濃濃烈焰、灼熱的高溫、震耳欲聾的呼嘯聲和發射時的放射性污染常常會污染周圍的環境，也會給周圍地區居民帶來危險，故發射場周圍都是無居民區。用飛機發射火箭基本上沒有這些弊病。

但是，飛機發射衛星也有它的局限性。盡管可以采用巨大的飛機來運載火箭，可與真正的發射衛星的火箭相比是“小巫見大巫”，相差甚遠。這樣就限制了火箭的承載能力，只能用于中小型衛星的發射， 對于大型衛星或者如高空的靜止軌道衛星就力不勝任了。

未來前景展望

實際上，將飛機作為衛星發射平臺并不是最近才有的技術。早在20世紀90年代，已經開始進行飛機發射衛星的試驗了。1990年4月5日，美國改裝了號稱“ 空中堡壘”的B-52轟炸機，將“飛馬座”火箭送至1.3萬米高空，然后將其釋放， 5秒鐘后， 火箭下降了近100米。接著，火箭開始點火，9分鐘后將一顆重191千克的衛星送入高584千米、傾角為94度的極地軌道，獲得首次飛機發射衛星的成功。

盡管人類在20世紀已經進行了飛機發射衛星的初步試驗，但由于種種原因，此技術沒有得到進一步的發展。進入新世紀后，小型衛星的功能變得越來越強大，發射廉價、小型衛星的市場也越來越大。為了適應發射小衛星市場的要求，一些國家和公司紛紛提出了用飛機發射火箭的計劃。此次美國國防先進項目研究局推出的飛機助力發射系統計劃僅是其中之一。 此外，著名的微軟公司合作創始人保羅·艾倫與航空航天先驅伯特·魯坦合作推出一款超級“火箭飛機”。 從外形上看，這架“火箭飛機”的翼展相當于一個標準的足球場的長度，它也將成為世界上最大的飛機，不僅可以用于發射火箭或者將貨物推入近地軌道上，還可以攜帶乘客進行高空飛行。為了完成這項不可思議的任務，超級“火箭飛機”裝備了6具用于波音747寬體客機的引擎，可提供強大的動力。這架“火箭飛機”將于2015年進行第一次無人飛行測試，在下一個五年內完成載人計劃。而另一家老牌火箭公司——軌道科學公司也將研發類似的方法發射人造衛星。

有專家認為，飛機助力發射系統作為一種低成本、快速響應的發射技術，一旦成功，將為小衛星的廣泛使用鋪平道路。屆時，小衛星有望像現在的無人機那樣，成為廣泛運用的民用系統。

【責任編輯】蒲 ?暉