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主题:【原创】总结一下“东方红四号卫星平台”的发射出口记录 -- adrupal

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家园 已落后但换代产品很快就要出现

火箭方面,现在各国同步转移轨道GTO运载能力,印度2.5吨,SpaceX4.8吨,中国5.5吨,俄罗斯7吨,日本8吨,欧洲10.5吨,美国ULA14吨。不过长征5号14吨,预计今年下半年能发射,未来还有长征7号,大约7吨运力。目前主流通信卫星在5吨左右,5-8吨左右运力的火箭可以带1颗通信卫星,10吨的一次可以带2颗。美国ULA14吨运力主要是要发射军用卫星,ULA报价实在太贵,民用发射一般不用它。印度最落后,下一代火箭的GTO运力只能到4吨。另外,俄罗斯运载能力比较低是因为受地理条件限制,发射场的纬度实在太高,发射出来的卫星轨道平面斜的厉害,而同步轨道在赤道上,需要大幅度消倾角。苏联为了这个还专门研制了海上发射平台,可以拖到赤道去发射火箭,想法很好,但因为解体后火箭设计局被分到乌克兰,结果俄乌扯皮,这公司已经破产。

卫星方面,虽然5吨卫星仍是主流,超过6吨的卫星型号西方已经开卖了,能带70个转发器,东方红四号5吨50个转发器,已经有些落后。正在开发东方红四号增强型,也达到6吨70个转发器的水平,远期还有东方红五号卫星,8吨左右,100个转发器。

火箭一般把通信卫星送到GTO轨道,从GTO轨道到最后的同步轨道GEO需要靠卫星烧自己的燃料。即使到了GEO的位置,卫星受到各种作用也会慢慢漂开,为了解决这个问题也需要发动机开机,如果燃料用光了,卫星的寿命就到头了。现在通信卫星里面一多半重量是燃料,而且越做越重,如果可以大幅减少燃料,通信卫星的重量可以减少不少。

显然,如果火箭直接把卫星送到GEO,会给卫星省出大量的燃料,为啥不这么做呢?难点在于从发射到GTO只要半小时,而从GTO到GEO轨道需要较长时间,干这活效率最高的是氢氧发动机,但如果拖的时间长液氢挥发很厉害,只有美国解决了这个问题,这要感谢载人登月,登月全程好几天都靠氢氧发动机,所以发展了这个技术。欧日想走这条路,但还在研究中。俄罗斯则采用常温上面级干这活,效率比氢氧低。中国学俄罗斯,搞了两款常温上面级干这事,其中一款去年才发射,除了可以直接把卫星送到GEO,一箭多星时可以把卫星放到不同轨道,还有发射深空探测器,因为需要多次变轨,也需要上面级。显然发展常温上面级把液氢储存的难点绕开了,但对于载人登月,必须研究这个,远期已经规划一款25吨高效氢氧上面级。

减少同步卫星燃料还有一个办法是采用电力推进,燃料重量几乎可以减少一个数量级,原来6吨的卫星现在只要3吨就够。全世界第一颗全电星也是去年才发射,中国这方面进展也很大,最近要用东方红三号平台做个全电星,未来空间站也要用电力推进维持轨道。

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