宋宜昌文章 军事专家宋宜昌经济专家高梁作客新浪(全文)
著名军事专家宋宜昌和著名经济专家、《中国产经新闻》副主编高梁正在作客新浪嘉宾聊天室,与广大网友谈哥伦比亚号坠毁事件对世界的影响。
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各位网友,大家好!美国哥伦比亚号航天飞机北京时间2月1日晚即将降落时解体坠毁,7名宇航员全部遇难。这一令人震惊的灾难对世界有何影响,应该如何看待航天事业?今天我们邀请了著名军事专家宋宜昌和著名经济专家、《中国产经新闻》副主编高梁作客新浪嘉宾聊天室,请他们二位与广大网友交流,现在欢迎各位网友提问。
主持人:首先请宋宜昌先生谈谈这次航天飞机失事的原因,您对此事怎么判断的?
宋宜昌:美国一共前后生产了5架航天飞机,最早生产了2架就是哥伦比亚河挑战者,航天飞机它也像普通的飞机一样,它的起飞和着陆都是它最危险的时候,普通的飞机事故率是60%以上都是在起飞和着陆,航天飞机的事故率大概也是这个,也是这个比例,起飞和着陆是最危险的,但是实际上着陆合起飞更危险,因为着陆它重返大气层的时候再入角的问题,如果选不好航天飞机受热部分就不能保证有足够的保护,这样高温很可能侵蚀到它的机构,所以它的保证再入角和姿态这个是非常重要的。
第二个就是防热瓦,第三是它本身的结构,由于航天飞机起飞的时候它的过载比较小,小于3个G,过载比较小所以它对结构的冲击不是很大,所以前两个原因出事故的原因可能性比较大。但是姿态控制问题,一般来说,因为大家都知道在闹市都不容易出事故,因为谁也不敢怠慢,航天飞机姿态有4套平行的惯性平台,专业上叫多余度系统,多余度就是如果一套系统出了问题其他的系统可以保证它继续正常工作,而且就是在重返大气层关键的时候,一般来说无论是飞机的自动的程序,计算机的自动程序还是地面控制,就是高度关注状态,可是防热瓦不一样,防热瓦所以它的姿态控制的系统出冒名的可能性概率特别低。
可是防热瓦就非常关键。
宋宜昌:防热瓦非常关键,美国航天飞机一共有8种防热瓦,是哪8种,第一种叫低温重复使用表面绝热材料LRSI。第二种是高温重复使用表面绝热材料,HRSI。第三种是柔性重复使用表面绝热材料,FRSI,第四种叫高级柔性重复使用表面绝热材料,AFRI;第五种叫高度耐熔纤维复合材料,FRIC—HRSI;第六种叫增强碳/碳材料,RCC;第七种金属,第八种二氧化硅织物。
这八种每一种的材料是不一样的,第一种它主要的结构叫碱性聚芳酰胺,这个主要是用在航天飞机的顶部,它的耐绝热的温度能耐394度温度,这块的温度在航天飞机重返大气层的温度是最低。
第二种它的成分主要是二氧化硅,四硅化合物,硼-硅酸盐,它的主要是装在航天飞机的鼻锥周围,主体落架舱周围,鼻锥罩界面,机翼前缘,外储箱输送管路舱门,垂直尾翼前缘。它可以耐648摄氏度到1260摄氏度。 第五种高温耐熔纤维复合材料,是用铝硼硅酸盐和纯二氧化硅纤维织成的复合纤维。
第六种是最重要的,它可以耐航天飞机重返大气层所经受的最高温度。它是把石墨和一种数值先把它们织成一种纺织品,然后在高度和真空底下不断加热,最后它可以耐1700摄氏度高温。航天飞机什么地方最热呢?它主要是说它的鼻锥,还有机翼前缘,机翼前缘一共有44块RCC板,每个机翼是22块,鼻锥部分只有1块。
主持人:大家不要着急有关军事问题稍后回答。有网友问鼻锥部分是不是鼻锥部分的防热瓦脱落了?
宋宜昌:因为鼻锥部分是一个整体的,只有一块,不可能脱落。
主持人:有网友问为什么整个机身不用整块的防热材料包起来?
宋宜昌:因为绝热材料是大部分是非金属的物质,航天飞机的机身是金属,这两种材料的热膨胀系数是不一样的,如果一采用整体的由于在高温下的膨胀系数不一样,就会变成整体脱落,所以就需要把它切成一块一块,每块中间留个热膨胀缝,有点像铁轨留的缝和水泥公路面留的缝一样。它的填料是陶瓷氧化铝.三样华二硼和二氧化硅纤维织物。
主持人:有网友问过去也掉过防热瓦为什么没有影响航天飞机的飞行和着陆?
宋宜昌:防热瓦通常在航天飞机的下部,它有4层,即使掉一两片也影响不是很大,因为航天飞机的下降进入大气层到着陆时间很短,所以掉一两片还来不及破坏整体结构。但是如果大面积的脱落,或者出现一种长裂缝,那就非常危险了。
主持人:应网友要求,宋宜昌先生能不能谈谈航天飞机军事应用的问题?
宋宜昌:实际上航天飞机主要就是军事运用。美国和前苏联早期都是用他的火箭发射侦察卫星进行军事侦察用途。但是发射了一段时间以后发现有一个问题,它的卫星拍下来的照片有两种,一种是胶卷,一种是拍下来后把它投到光电屏幕上以后,用无线电扫描下来,把无线电信号发回地面,前者是非常清晰,后者效果差一些,后来前苏联为了达到比较清晰的效果,不得不发射几百枚火箭和宇宙号卫星。每一枚卫星的留空时间一般就是6到12天。
宋宜昌:由于前苏联的测控网站的全球性空缺和电子技术的落后,所以不得不发射大量的一次性火箭,尤其是在国际形势紧张的时候,真是一枚接着一枚打。由于美国有全球性的测控站,所以它的卫星的效率比前苏联高得多。但是美国在1971年到1983年发射完“大鸟”侦察卫星以后就痛切地感到如果要发展可以检测海面舰艇的雷达卫星,光靠卫星本身的太阳能电池的功率是根本不够的。
宋宜昌:1973年5月到1979年7月美国发射的天空实验室、航天站本来就有利用雷达来观测海洋的项目,为此82吨的天空实验室轨道舱安装了一对巨大的太阳能电池功率达到3.7千瓦,实践证明即使用这样大的太阳能电池仍然无法有力地支持雷达卫星。如果继续发展雷达卫星必须使用更大的航天器就是航天飞机。
宋宜昌:1994年4月,“奋进号”航天飞机在第64次飞行任务时携带了一颗9吨重的空间雷达实验室,它利用航天飞机的强大电源,它这个电源有3组燃料电池,14X3千瓦,峰值功率可以达到72千瓦,实验它的星载雷达系统,正是由于美国长期投入星载雷达的研究使它不断的小型化、固体化。
它其中大量的研究成果都应用到美国的战斗机的机载雷达上。整个星载雷达的研究过程正是美国机载雷达不断改进的过程。从F16的APG66到F22的APG77机载有源相控阵雷达。
宋宜昌:1988年12月亚特兰蒂斯号航天飞机发射了一颗“长曲棍球”雷达成象侦察卫星。该卫星采用合成孔径雷达成象技术,地面分辨率已经达到了1米,它使用的太阳能电池的帆板有50米长。像这种又大又重的雷达卫星没有航天飞机的携带,空中调测就位、运行、维修,一般的传统火箭是很难完成此任务的。
主持人:有网友问宋老师我看到了您在一篇文章中写道,80年代后美国国家宇航局把分散的科研卫星计划统筹到航天飞机和航天站上,利用航天站和航天飞机完成大量的多学科和综合性科研实验,其中也包括很多军事项目,您能介绍一下那些军事项目的内容吗?
宋宜昌:美国不但在军事航天上处于世界绝对领先地位,它的地面网站也是无人能比的,它在除美国本土外,还在意大利、加拿大、韩国、印度洋迪戈加西亚岛、葡萄牙、太平洋夸贾林环礁、大西洋安提瓜岛和阿森松岛、菲律宾、土耳其等地也有它的航天网站,在相当宽的纬度带内包围了全世界。
当美国的飞船和侦察卫星用光学、红外多波段摄影,雷达摄影和扫描到别国的地面图象后,用最短的时间就可以把它下传到地面网站,地面网站传输到休斯敦和科罗拉州比德森的北美航天司令部作战中心。
中心判读之后再把新的瞄准点指令发给卫星和航天器,美国这套快速互动的航天系统先以民用发起(载人航天、阿波罗计划),继而民军两用,其计划深谋远虑,其规模和效率在世界上无与伦比。
主持人:宋老师,有网友问,美国已经有很多很多侦察卫星在天空中了,那么为什么还要用载人的航天飞机去实现军事任务呢?
宋宜昌:有人和无人是大不一样的,人脑的效率远远超过了电脑,大家知道计算机和人下国际象棋的故事吧,IBM用大量时间研究的深蓝计算机也不一定下的过国际大师。可是为这套计算机提供的电源和后勤人力物力它们的总重量远远超过一个普通人。
在空间中每一克的重量都是要精心琢磨的,你不可能安装大量的电子光学设备以及支持它们的电源,可是一人脑很迅速就可以判断出该干什么,不该干什么,我举一个例子,当飞行器的望远镜对准地面时如果这个人有丰富的空中摄影和判读知识,有对此地区的了解,他能立刻对准他所要拍的目标,并且调好所需要的焦距,目标即使很模糊他也能够判读出什么东西。
而如果用电子完成这套东西,就要大量的软件来支持,也不一定能达到此效果。
主持人:下边我们请研究中国战略产业的专家高粱先生谈一谈中国的载人航天工业方面的情况。
高粱:根据我的了解简单地介绍一下我们的航天工业。我们的航天工业从50年代起步的,70年4月24日发了第一颗东方红卫星,到现在为止一共发了15种51颗卫星,包括通讯、气象、返回式摇感卫星以及各类科学实验卫星。从86年以来成功地进行了27次国际商业卫星发射服务。我们现在的运载技术包括正在使用的包括3个系列12个型号,长征2、3、4系列。
应该说在运载技术和卫星技术方面从总体能力来看,在世界上是处于第3位的。而且我们的经济性比较好,发射的成本大体上是美国和日本的二分之一到三分之一。所以总的来讲我们的航天工业可以说是国家的骄傲,基本上是依靠自己的自力更生和自己的科研力量和工业能力发展起来的。
高粱:载人卫星的就不用多说了,大家都知道的,因为载人卫星是从90年代初才开始启动,根据国家正式发布的消息如果没有意外今年可以把人送上太空。这应该是在世界上属于第三的。应该说是很了不起的,因为载人卫星同样包括一个升空和返回的问题。
特别在返回问题上绝热层,回来的各种各样的控制,因为回来的重返大气层的表面温度是1648摄氏度,我们完全靠自己的能力把这个问题解决了。绝热层要控制非常好,我们已经基本解决了,这是很了不起的。
主持人:有网友问,美国哥伦比亚号航天飞机的解体对中国的航天工业会不会产生什么影响?
高粱:根据我个人的理解应该影响不是很大,当然美国的航天飞机的每次,包括其他国家,每次的失事都给我们敲响警钟,给我们在技术上也有更多的启示,避免这样的失误,因为航天的东西风险性毕竟还是很大的,他们的失误就是我们的财富。
宋宜昌:美国航天飞机长37.24米,高17.27米,翼展23.79米,它有很大的机翼和垂直尾翼,因此对再入角和姿态的要求远远高于中国的载人航天的返回舱,中国航天的返回舱没有机翼和垂直尾,所以对再入角和姿态的要求远远低于航天飞机。
主持人:有网友问航天飞机的民用的科学实验价值有多大?
宋宜昌:美国的天空实验室和前苏联的和平号航天站上头已经做了大量的民用实验,因为它们在轨道上的停留时间远远高于航天飞机,所以可以观察到很多实验的中期和远期的效果,但是对于一些需要短期出成果的科学实验航天飞机还是非常有用的工具,像中国学生的微重力下观察蚕吐丝结茧的实验,就非常适合航天飞机做。
主持人:有网友问,这次航天飞机会不会是恐怖行动所为,宋先生您认为有没有导弹能够把60公里高的航天飞机击中呢?
宋宜昌:我认为不可能是恐怖分子所为,首先是美国的佛罗里达州卡纳维拉尔角的戒备是世界上最严的;第二,航天飞机上的每一立方英寸的空间都是十分拥挤的,而且根本不可能设想有什么爆炸物放进去。至于说恐怖分子用导弹那更是天方夜谭。目前能击落美国航天飞机的导弹只有美国和俄罗斯两家拥有。这就是美国研制的NMD导弹系统和俄罗斯的橡皮套鞋反导弹系统。
主持人:有网友问高先生航天飞机有这么高的政治和军事价值,我们国家应该在这方面赶超国际先进水平,您能不能从航天航空体制问题上谈谈赶超的策略?
高粱:这里头从体制上看恐怕一个就是在高科技产业中间如何减少行业壁垒的问题,二就是在军用民用中间怎么样减少民用壁垒的问题,我们国家改革20多年在国防科技工业的体制方面还有许多需要改革的地方,部门之间更多的合作减少壁垒是其中之一。
另外一个当然从发展角度来看,我们现在在科技和科研的实力方面,在工业的基础方面,在基础科学和应用科学的积累方面底子还比较薄。比如说一些比较普通的,像载人航天飞船上,哪怕是一个普通的接头要求都非常之高,可是我们国家能够造这样的接头的工厂没几家,由于是面向市场,对于这种量非常少,但是技术要求非常高的军工产品就不那么愿意接单,这样的话需要在体制上要有一个,一个是要更多的投入,更进步加强军民的结合。
主持人:有网友问,载人航天飞机既然可以省下很多装载电子设备的空间和重量,那么它的军事用途还有什么其他的方向?
宋宜昌:航天飞机是航天站的基础之一,航天飞机上可以安装各种航天兵器对敌方的卫星实行摧毁性的打击,大家知道,在宇宙空间是处于一种真空状态,这样普通导弹的高能炸药在攻击卫星时几乎不起作用。只能依靠惯性撞击和激光炮,以及其他的特种武器。激光炮需要很强大的能源,只有航天飞机才能提供,同时激光炮的瞄准和协调也需要有人,可以设想没有航天飞机的国家,它的卫星在轨道上运行显然是可以随意被宰割的了。
主持人:刚才宋先生谈了航天飞机的军事价值,高先生能不能从战略产业的角度谈谈航天工业在我们国家战略产业中的重要性?
高粱:可以从几个方面来理解,第一航天业可以说是确立一个大国位置的重要的制高点,美国和俄罗斯、欧洲是当今的航天大国,这样他们可以对形成在军事上和在经济上的一个全球性的,占有一个优势地位。我们在这种态势之下必须在航天业占有一席之地。
从军事上的重要性是不言而喻的。从其他方面来看,像通信、对大地海洋观测都是现代经济不可缺少的一部分,还有一个就是像GPS如果我们仅仅依靠美国的全球定位系统是绝对不可靠的,必须有自己的一套全球定位系统,这就是它的战略价值。
其次,航天产业是我们国家现在为数不多的,完全由自己控制知识产权和发展能力的产业,因为外国是不可能给我们这样的技术的,这样也就是说对其他行业,对科技的发展带有一种重要的推动作用,带动作用。
主持人:有网友问,载人航天的风险大、成本高,这样是不是不划算呢?
宋宜昌:载人航天恰恰是整个航天产业的核心,也是整个航天事业的核心,可以说不载人航天只相当于航天事业的小学,载人航天才是航天的中学和大学,在载人航天之前航天事业大部分是高投入低回报,越过了载人航天之后才有了高投入高回报。载人航天的整体意义、作用和拉动效应对科技的支持以及大国影响力是没有其他产业能够替代的。
主持人:有网友问,美国航天飞机问世后,美国军方相继成立了航天司令部、海军航天司令部、陆军航天司令部,可以说这些司令部是伴随着航天飞机诞生的,那么中国将来有了载人航天是不是我们的第四军种天军也有长足的发展,这是我们希望祖国强大的广大网友的共同愿望,您对此有何看法?
宋宜昌:美国在1981年发射航天飞机后,整个航天产业和军事力量起了根本性的变化,从此拉开了与前苏联和俄罗斯的距离,而且越拉越远。航天飞机可以说是美国的镇国之宝。我坚决支持中国发展载人航天事业,它的未来一定光辉灿烂!
主持人:今天聊天即将结束,请两位专家用简短的语言对美国航天飞机失事事件做一个简单的结束语。
宋宜昌:航天事业是一种高风险的事业,航天员是人类的英雄,他们前仆后继的事业是人类的伟大史诗之一,无论是前苏联的宇航员还是美国的宇航员,他们的牺牲我都深感悲痛,并在此悼念!
高粱:人类迈向太空这个道路是曲折的,是很不平坦的,前面已经有不少先驱者献出了生命,应该说他们既是为祖国献身,也是人类的科学事业献身,对此我们应该表示由衷的钦佩。另外航天事业既然是高风险的事业,我们的国家的发展载人航天事业也要充分吸取前人的教训,所以还是那句话,这是我们人类共同的财富,共同的经验教训!
主持人:好了,我们今天的聊天到此结束,感谢广大网友的参加,再见!
