張京男 單文杰 王邵飛(中國運載火箭技術研究院研究發展中心)
洛馬公司2014年度宇航防務領域開發與拓展研究
張京男單文杰王邵飛(中國運載火箭技術研究院研究發展中心)
Research Report On 2014 Lockheed Martin Aerospace & Defense Development And Expansion
洛馬公司(LM)作為美國航天防務領域的主力軍工企業,2014年在重大國防裝備研發、生產與軍事部署繼續取得顯著進展,并在前沿技術、民用系統、技術收購等方面持續進行戰略性開拓。

洛馬公司2014年火箭主要發展情況
火箭研制
洛馬公司商業發射服務子公司(LMCLS)負責雅典娜-2S(Athena-2S)火箭銷售、合同與任務管理,未來執行地球成像與遙感衛星發射等任務,并可執行“一箭多星”任務。而“補償或發射”(Refund or Reflight)服務是該公司為應對競爭激烈的國際發射環境,以及國內私營公司空間探索技術公司(SpaceX)的低成本發射挑戰,向美國之外的政府發射任務創新推出了一項業界獨有的發射服務業務,即針對發射過程中的故障或失敗提供相應比例的補償,客戶可無需再另外辦理航天商業保險,從而省去了相應的資金與時間成本。該服務條款將寫入未來發射合同當中。
航天器研制
洛馬公司是美國航天器的主要研制公司,幾乎包攬所有深空探測器與空間信息系統。
(1)深空探測
2014年,洛馬公司在載人飛船、火星軌道器與著陸器、小行星探測器等方面為美國航空航天局(NASA)深空探測成就提供了重要支撐。
洛馬公司從事的“獵戶座”飛船項目重啟到現在已進行6年,此次試驗成功驗證了防熱系統、制導與導航、抗輻射、電子與軟件系統、乘員艙環境控制、降落傘與回收系統等性能。目前,正在進行飛行后檢測工作。

洛馬公司2014年航天器研制情況

洛馬公司研制的洞察號火星著陸器示意圖
“火星大氣與揮發物演變”火星探測器入軌任務的成功,集中了NASA噴氣推進實驗室(JPL)、NASA哥達德航天中心、美國科羅拉多州大學、美國加州大學的技術力量。該火星探測器已與分別在2005年與2001年發射的2個軌道器“火星勘察軌道器”(MRO)與“奧德賽”(Odyssey)同時在軌工作。
探測器任務成功的同時,洛馬公司研制的洞察號火星著陸器預計可在2016年3月發射,大部分電子設備與“火星大氣與揮發物演變”相似,用于研究火星內部結構,任務團隊包括JPL以及各國的大學與政府部門,如德國航天局、法國航天局等都提供了相關設備。

美國“奧德賽”火星探測器主要任務是尋找水與火山活動的跡象
(2)空間信息系統
2014年,洛馬公司繼續加緊研制四大軍用衛星系統“先進極高頻”、“天基紅外系統”、GPS-3、“移動用戶目標系統”,再加上“太空籬笆”項目的能力補充,將協助美軍完成空間信息裝備的全面更新換代,實現空間態勢感知能力質的飛躍。
“先進極高頻”是洛馬公司為空軍研制的用于替代“軍事星”(Milstar)衛星的高密級、高安全性、防護型大數據量通信衛星,在2013年已經實現了與加拿大、荷蘭兩國的聯通,英國是第3個實現聯通的國家。“天基紅外系統”正在全速生產,第4顆衛星預計2016年整星交付空軍。“移動用戶目標系統”主要用于海軍移動式大數據量話音與數據安全通信。洛馬公司與海軍共簽訂了5顆“移動用戶目標系統”研制合同,第4顆衛星預計2015年下半年發射,屆時將使該星座覆蓋全球,具備作戰通信能力。第5顆衛星預計2016年發射,該衛星采用固定價格合同批量采購,幫助洛馬公司充分利用“學習曲線”,降低衛星成本,提高衛星性能。
在美國空軍“太空籬笆”項目中,洛馬公司任務系統與訓練事業部采用的方案是建造先進的地基雷達系統,使美國空軍具備對20萬地球軌道空間目標進行跟蹤、分類、測算的能力。該部未來將交付2套S頻段相控陣雷達,從而強化現有的太空監視網絡。
作為對“太空籬笆”項目能力的補充,洛馬公司航天系統事業部與美國大型光學望遠鏡制造商光電系統公司進行戰略合作,在澳大利亞西部建設太空目標跟蹤站,利用激光與高敏感性光學系統探測空間碎片,可掃瞄太空鎖定20萬個目標,并可關注到某個特定空間目標,計算出移動速度、飛行方向、表面材料等,為政府與商業客戶提供空間碎片分布圖,評估對衛星的撞擊威脅。
激光技術
近年來,洛馬公司不斷投資激光武器的研發工作,在2008年收購了奧庫萊特公司(Aculight)后,利用其激光技術成功驗證了多種高能激光器作戰能力,致力于打造陸、海、空等軍用激光平臺,執行打擊和防御任務。
太空機器人
洛馬公司航天系統事業部先進技術中心(ATC)的研發人員與“國際空間站”上的NASA航天員共同演示了對空間站試驗艙中機器人的協同控制,完成動作模仿、部件組裝等操作,研究了由于衛星中繼帶來的1~3s延時問題的影響。此次遠程控制的操作系統由先進技術中心研制,未來將用于小行星探測或地球軌道上的其他任務。
壓縮型核聚變反應堆
洛馬公司臭鼬工廠公布了長期以來一直在研發的前沿技術項目—壓縮型核聚變反應堆工作,集中了若干項等離子磁約束方案優勢,比傳統反應堆尺寸縮減了90%。這種突破使得臭鼬工廠可能在1年內建成并測試反應堆,5年內制造出概念原型,10年內可進行動力方面的實際應用,在此期間還將尋求合作伙伴聯合進行開發工作。
無人系統
洛馬公司為美國陸軍坦克車輛研發與工程中心(TARDEC)演示驗證了完整的自動補給以及自動偵察、監視與目標獲取任務,利用K-MAX無人直升機將無人地面車輛運至模擬戰場,通過車載的“詹羅卡姆”(Gyrocam)光學傳感器掃瞄敵方區域,并將信息返回至附近指揮官進行戰場態勢評估。
機械外骨骼
洛馬公司導彈與火控系統事業部對機械外骨骼投資研制已有5年時間,2014年得到美國國家制造科學中心(NCMS)資助,試驗評估為海軍交付的2套“富通”(FORTIS)無動力、輕質機械外骨骼,用于緩解海軍船廠重體力勞動。這也是洛馬公司機械外骨骼裝備首次被采購進行工業應用,未來將可能同時發展有動力與無動力2種機械外骨骼,用于軍事或工業部門。
民用航空管理系統
目前,全球有60%的航空飛行由洛馬公司航空交通管理軟件管理,洛馬公司信息系統與總體方案事業部負責該業務板塊,2014年進一步在全球提高占有率。
新能源系統工程
近年來,洛馬公司逐漸對新能源業務加以重視,在海洋熱能發電、潮汐能、新型鋰電池、綠色IT系統智能電網等領域不斷開拓。2014年,洛馬公司任務系統與訓練事業部在生物能、潮汐能工程方面取得顯著進展。
醫療信息技術
洛馬公司信息系統與總體方案事業部長期從事醫學信息與數據分析工作,在2014年取得重要突破,一是利用導彈發射探測預警分析技術,發明了一種檢測敗血癥的方法,開發的Sia系統能夠監測到人體異常信號,比當前內科醫學檢測技術提前14~16h檢測出來。該技術也可用于檢測心臟病、糖尿病、血凝塊等病癥預兆,以及其他信號持續變化中需要準確及時分析處理的軍用或民用領域。二是啟動了與美國邁阿密大學醫學院合作建立醫療信息系統,利用自主開發的云計算與大數據等信息平臺,管理醫學院擁有的醫療健康記錄,建立風險識別模型,預知病人可能出現的不良反應與發病情況,及時治療,避免病情惡化。
以航天領域為主的軍事裝備持續交付美國軍方,未來會形成新的作戰能力與區域威脅
洛馬公司是美國航天防務軍事力量研發制造的第一主力,其生產、交付與部署的核心裝備會直接加強美國軍力。公司研制的四大軍用衛星系統“先進極高頻”、“天基紅外系統”、GPS-3、“移動用戶目標系統”幾乎都在全速生產,并已開始部署在地球軌道,測試工作順利或已形成初級軍事能力。由這些裝備的性能可知,未來不久會在實時安全通信、導彈及時預警、高精度導航定位、移動單元通信等空間態勢感知能力完成更新換代,性能大幅提升。另外,多項重要裝備的發展與部署對東南亞特定區域也具有特殊意義,如:“太空籬笆”項目雷達站將建于馬歇爾群島夸賈林環礁;在澳大利亞西部將建設太空目標跟蹤站;在夏威夷靶場試驗成功的岸基“宙斯盾”與較為成熟的海基“宙斯盾”防御系統并行發展;在關島基地首次進行了末段高空區域防御系統作戰部署;韓國緊隨日本開始正式采購F-35戰斗機,已部署在東南亞地區的瀕海戰斗艦-1和3(LCS-1和3)以及不久還會到達該地區的多艘瀕海戰斗艦等,都值得特別關注。
開發前沿技術與搶占民用市場成為公司創新與發展的突破口
作為美國上市的大型軍工企業,洛馬公司需要不斷通過技術突破與市場開拓形成可持續發展的動力。洛馬公司在若干前沿技術領域已發展多年,2014年進行了多項測試和初步應用,僅從時間上來看已不能算是新的,但對傳統而言將帶來徹底轉變。激光技術改變作戰樣式、太空機器人改變空間任務模式、壓縮型核聚變反應堆改變裝備動力原理、云計算改變信息網絡架構等,突破后可能形成或引領新的軍工研制能力,或者形成新的非對稱軍事優勢。作為美國軍工企業的主要力量,洛馬公司民用系統發展同樣也有技術與市場方面的瓶頸,從而采取了合作、收購與技術轉化的方式進行突破。針對民用航空管理全球關聯性、復雜性,在國際范圍內直接收購;針對新能源技術與裝備涉足較少,與美國該領域優勢公司合作;針對自身較強的軍事信息技術優勢,及時轉化應用在醫療信息分析上。以上創新舉措,均為洛馬公司穩健發展提供了新的思路。
通過以上對洛馬公司的發展分析,一方面可激勵我國宇航防務企業加快發展,趕超先進;另一方面可供借鑒其中領先的技術突破與能力建設思路,同時還應認識到相關裝備部署與布局的擴張將帶來全球重要的區域影響或軍事影響,需要給予有針對性的關注。