二、航天产品生产从强调性能转向强调效费比和实在的产业化

航天技术既是综合性的高科技领域,也是耗资巨大的技术领域。一方面卫星发射费用十分巨大,另一方面卫星的技术越来越复杂,重量越来越重, 造价越来越高,且研制周期长,风险大。由于投入明显大于产出,因而限制了航天技术本身的发展。

冷战结束后,各国政府迫于财政困难,对本国航天的经费投入呈减少趋势。在这种新形势下,过去那种由政府投资、单纯强调产品性能、忽视经济效费比的传统做法正被逐步抛弃。要继续发展和应用航天技术,就必须从观念上强调效费比,实现实在的产业化。

这种观念的转变,反映在以下三方面:

(一)改变卫星的传统设计思想,发展经济实用的小卫星。随着微型计算机、微电子、微机械、高精度机械加工、轻型材料、新工艺等高新技术的发展,小卫星应运而生。所谓小卫星是指重量小于 500 公斤的卫星,其设计思想是简单化、功能单一化,其基本意义在于增加容量、确保性能、减少体积和重量、降低成本和风险。它具有重量轻、体积小、研制周期短、成本低、性能好等特点,政府、公司,大学和研究所等单位都可以参与研制和经营, 因而易于实现卫星应用技术的产业化,并且正在实现产业化。

小卫星所具有的优点,决定了其特别适于在局部战争和突发事件中用于对战场和事发地区进行短期监视、跟踪与通信。俄罗斯已经把小卫星作为实用型战术通信卫星,每年至少发射 15~20 颗。美国继海湾战争期间应急发射两颗低轨道通信小卫星之后,目前正抓紧研制这类小卫星,供美国三军通信指挥使用。战术成像小卫星(如“观测镜”-(Eyeglass))的地面分辨率可以到米级,覆盖宽度几十到几百公里,相当于过去大型侦察卫星,而整星重

量在 200~300 公斤,工作寿命可长达 5 年。

(二)变革卫星制造方法。美国的摩托罗拉公司以其高度竞争性的电子生产线而知名于世,该公司正在通过“铱”星计划推进卫星制造方法的革命。“铱”星系统是由 66 颗卫星构成的星座,准备从 1998 年开始提供世界范围内点对点无线移动通信服务。该计划完全是一种商业风险计划。按照传统的单件生产方式,同一时间只能制造两颗卫星,每颗卫星的生产周期大约为一年;而摩托罗拉公司却采用流水线作业方式,在同一总装生产线上制造 60~ 70 颗卫星,每颗卫星的生产周期仅为 21 天。国外分析认为,“铱”星计划所采取的卫星制造方法如果获得成功,其意义就像亨利·福特当年发明汽车自动生产线一样重大。

(三)发展更经济的卫星运栽工具。高额的航天运输费用是制约航天技术发展的另一个重要因素。因为对任何实用型航天运输系统的基本评价原则是可靠性和费用——它决定着商业服务的成败。用户首先感兴趣的是可靠性和合理的发射费用,其次才是有效载荷容积和技术先进性,目前的航天运输系统主要是一次性使用的运载火箭,操作复杂,费用昂贵,发射准备时间长达数月,所需地面工作人员成千上万。在设计思想上,传统的做法是优先考虑性能,追求最大有效载荷,仅在运载器设计完成以后才将每次发射费用作为最后的测算。而现在则不一样了,费用变得比性能更为重要。以降低费用、谋求像飞机那样运营为目的,以简化操作、硬件重复使用为手段的可重复使用航天运输系统,在一开始设计时就把每次发射费用作为运载器概念设计和选择的主要准则,吸引了众多的私营公司竟相参与,为航天产品的产业化铺平道路。预计这种转变在不久的将来可开始实现。

总之,小卫星设计概念、卫星制造方法的变革,以及可重复使用的经济的卫星运载工具,正在打破过去航天产品单纯追求性能而不重视效费比的传统观念,给整个航天技术的发展注入了新的活力。