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洛马公司2014年度宇航防务领域开发与拓展研究

时间:2015年07月15日 信息来源:国际太空 点击: 【字体:



洛马公司(LM)作为美国航天防务领域的主力军工企业,2014年在重大国防装备研发、生产与军事部署继续取得显著进展,并在前沿技术、民用系统、技术收购等方面持续进行战略性开拓。


1  主力装备发展情况


火箭研制


洛马公司商业发射服务子公司(LMCLS)负责雅典娜-2S(Athena-2S)火箭销售、合同与任务管理,未来执行地球成像与遥感卫星发射等任务,并可执行“一箭多星”任务。而“补偿或发射”(Refund OrReflight)服务是该公司为应对竞争激烈的国际发射环境,以及国内私营公司空间探索技术公司(SpaceX)的低成本发射挑战,向美国之外的政府发射任务创新推出了一项业界独有的发射服务业务,即针对发射过程中的故障或失败提供相应比例的补偿,客户可无需再另外办理航天商业保险,从而省去了相应的资金与时间成本。该服务条款将写入未来发射合同当中。


洛马公司2014年火箭主要发展情况


航天器研制


洛马公司是美国航天器的主要研制公司,几乎包揽所有深空探测器与空间信息系统。


洛马公司2014年航天器研制情况


(1)深空探测

2014年,洛马公司在载人飞船、火星轨道器与着陆器、小行星探测器等方面为美国航空航天局(NASA)深空探测成就提供了重要支撑。

洛马公司从事的“猎户座”飞船项目重启到现在已进行6年,此次试验成功验证了防热系统、制导与导航、抗辐射、电子与软件系统、乘员舱环境控制、降落伞与回收系统等性能。目前,正在进行飞行后检测工作。

“火星大气与挥发物演变”火星探测器入轨任务的成功,集中了NASA喷气推进实验室(JPL)、NASA哥达德航天中心、美国科罗拉多州大学、美国加州大学的技术力量,未来将加入由公开研制的分别在2005年与2001年发射的2个轨道器“火星勘察轨道器”(MRO)与“奥德赛”(Odyssey),同时在轨工作。

探测器任务成功的同时,洛马公司研制的洞察号火星着陆器预计可在2016年3月发射,大部分电子设备与“火星大气与挥发物演变”相似,用于研究火星内部结构,任务团队包括JPL以及各国的大学与政府部门,如德国航天局、法国航天局等都提供了相关设备。


洛马公司研制的洞察号火星着陆器示意图


(2)空间信息系统

2014年,洛马公司继续加紧研制四大军用卫星系统“先进极高频”、“天基红外系统”、GPS-3、“移动用户目标系统”,再加上“太空篱笆”项目的能力补充,将协助美军完成空间信息装备的全面更新换代,实现空间态势感知能力质的飞跃。

“先进极高频”是洛马公司为空军研制的用于替代“军事星”(Milstar)卫星的高密级、高安全性、防护型大数据量通信卫星,在2013年已经实现了与加拿大、荷兰两国的联通,英国是第3个实现联通的国家。“天基红外系统”正在全速生产,第4颗卫星预计2016年整星交付空军。“移动用户目标系统”主要用于海军移动式大数据量话音与数据安全通信。洛马公司与海军共签订了5颗“移动用户目标系统”研制合同,第4颗卫星预计2015年下半年发射,届时将使该星座覆盖全球,具备作战通信能力。第5颗卫星预计2016年发射,该卫星采用固定价格合同批量采购,帮助洛马公司充分利用“学习曲线”,降低卫星成本,提高卫星性能。

在美国空军“太空篱笆”项目中,洛马公司任务系统与训练事业部采用的方案是建造先进的地基雷达系统,使美国空军具备对20万地球轨道空间目标进行跟踪、分类、测算的能力。该部未来将交付2套S频段相控阵雷达,从而强化现有的太空监视网络。

作为对“太空篱笆”项目能力的补充,洛马公司航天系统事业部与美国大型光学望远镜制造商光电系统公司进行战略合作,在澳大利亚西部建设太空目标跟踪站,利用激光与高敏感性光学系统探测空间碎片,可扫瞄太空锁定20万个目标,并可关注到某个特定空间目标,计算出移动速度、飞行方向、表面材料等,为政府与商业客户提供空间碎片分布图,评估对卫星的撞击威胁。


美国“奥德赛”火星探测器主要任务是寻找水与火山活动的迹象


2  前沿技术开发


激光技术

近年来,洛马公司不断投资激光武器的研发工作,在2008年收购了奥库莱特公司(Aculight)后,利用其激光技术成功验证了多种高能激光器作战能力,致力于打造陆、海、空等军用激光平台,执行打击和防御任务。


太空机器人

洛马公司航天系统事业部先进技术中心(ATC)的研发人员与“国际空间站”上的NASA航天员共同演示了对空间站试验舱中机器人的协同控制,完成动作模仿、部件组装等操作,研究了由于卫星中继带来的1~3s延时问题的影响。此次远程控制的操作系统由先进技术中心研制,未来将用于小行星探测或地球轨道上的其他任务。


压缩型核聚变反应堆

洛马公司臭鼬工厂公布了长期以来一直在研发的前沿技术项目——压缩型核聚变反应堆工作,集中了若干项等离子磁约束方案优势,比传统反应堆尺寸缩减了90%。这种突破使得臭鼬工厂可能在1年内建成并测试反应堆,5年内制造出概念原型,10年内可进行动力方面的实际应用,在这期间还将寻求合作伙伴联合进行开发工作。


无人系统

洛马公司为美国陆军坦克车辆研发与工程中心(TARDEC)演示验证了完整的自动补给以及自动侦察、监视与目标获取任务,利用K-MAX无人直升机将无人地面车辆运至模拟战场,通过车载的“詹罗卡姆”(Gyrocam)光学传感器扫瞄敌方区域,并将信息返回至附近指挥官进行战场态势评估。


机械外骨骼

洛马公司导弹与火控系统事业部对机械外骨骼投资研制已有5年时间,2014年得到美国国家制造科学中心(NCMS)资助,试验评估为海军交付的2套“富通”(FORTIS)无动力、轻质机械外骨骼,用于缓解海军船厂重体力劳动。这也是洛马公司机械外骨骼装备首次被采购进行工业应用,未来将可能同时发展有动力与无动力2种机械外骨骼,用于军事或工业部门。


3  民用系统拓展


民用航空管理系统

目前,全球有60%的航空飞行由洛马公司航空交通管理软件管理,洛马公司信息系统与总体方案事业部负责该业务板块,2014年进一步在全球提高占有率。


新能源系统工程

近年来,洛马公司逐渐对新能源业务加以重视,在海洋热能发电、潮汐能、新型锂电池、绿色IT系统智能电网等领域不断开拓。2014年,洛马公司任务系统与训练事业部在生物能、潮汐能工程方面取得显著进展。


医疗信息技术

洛马公司信息系统与总体方案事业部长期从事医学信息与数据分析工作,在2014年取得重要突破,一是利用导弹发射探测预警分析技术,发明了一种检测败血症的方法,开发的Sia系统能够监测到人体异常信号,比当前内科医学检测技术提前14~16h检测出来。该技术也可用于检测心脏病、糖尿病、血凝块等病症预兆,以及其他信号持续变化中需要准确及时分析处理的军用或民用领域。二是启动了与美国迈阿密大学医学院合作建立医疗信息系统,利用自主开发的云计算与大数据等信息平台,管理医学院拥有的医疗健康记录,建立风险识别模型,预知病人可能出现的不良反应与发病情况,及时治疗,避免病情恶化。


4  启示


以航天领域为主的军事装备持续交付美国军方,未来会形成新的作战能力与区域威胁

洛马公司是美国航天防务军事力量研发制造的第一主力,其生产、交付与部署的核心装备会直接加强美国军力。公司研制的四大军用卫星系统“先进极高频”、“天基红外系统”、GPS-3、“移动用户目标系统”几乎都在全速生产,并已开始部署在地球轨道,测试工作顺利或已形成初级军事能力。由这些装备的性能可知,未来不久会在实时安全通信、导弹及时预警、高精度导航定位、移动单元通信等空间态势感知能力完成更新换代,性能大幅提升。另外,多项重要装备的发展与部署对东南亚特定区域也具有特殊意义,如:“太空篱笆”项目雷达站将建于马歇尔群岛夸贾林环礁;在澳大利亚西部将建设太空目标跟踪站;在夏威夷靶场试验成功的岸基“宙斯盾”与较为成熟的海基“宙斯盾”防御系统并行发展;在关岛基地首次进行了末段高空区域防御系统作战部署;韩国紧随日本开始正式采购F-35战斗机,已部署在东南亚地区的濒海战斗舰-1和3以及不久还会到达该地区的多艘濒海战斗舰等,都值得特别关注。


开发前沿技术与抢占民用市场成为公司创新与发展的突破口

作为美国上市的大型军工企业,洛马公司需要不断通过技术突破与市场开拓形成可持续发展的动力。洛马公司在若干前沿技术领域已发展多年,2014年进行了多项测试和初步应用,仅从时间上来看已不能算是新的,但对传统而言将带来彻底转变。激光技术改变作战样式、太空机器人改变空间任务模式、压缩型核聚变反应堆改变装备动力原理、云计算改变信息网络架构等,突破后可能形成或引领新的军工研制能力,或者形成新的非对称军事优势。作为美国军工企业的主要力量,洛马公司民用系统发展同样也有技术与市场方面的瓶颈,从而采取了合作、收购与技术转化的方式进行突破。针对民用航空管理全球关联性、复杂性,在国际范围内直接收购;针对新能源技术与装备涉足较少,与美国该领域优势公司合作;针对自身较强的军事信息技术优势,及时转化应用在医疗信息分析上。以上创新举措,均为洛马公司稳健发展提供了新的思路。



濒海战斗舰-1


5  结束语

通过以上对洛马公司的发展分析,一方面可激励我国宇航防务企业加快发展,赶超先进;另一方面可供借鉴其中领先的技术突破与能力建设思路,同时还应认识到相关装备部署与布局的扩张将带来全球重要的区域影响或军事影响,需要给予有针对性的关注。


 

(作者:张京男 单文杰 王邵飞)
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