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八十年代初期,中国航空研究院606所(中国航空工业第一集团公司沈阳发动机设计研究所)因七十年代上马的歼九、歼十三、强六、大型运输机等项目的纷纷下马,与之配套的研发长达二十年的涡扇六系列发动机也因无装配对象被迫下马,令人扼腕,而此时中国在航空动力方面与世界发达国家的差距拉到二十年之上。面对中国航空界的严峻局面,国家于八十年代中期决定发展新一代大推力涡扇发动机,这就是涡扇10系列发动机。依据装配对象的不同,涡扇10系列有涡扇10、涡扇10A、涡扇10、涡扇10C、涡扇10D等型号,其中涡扇10A是专门为中国为赶超世界先进水平而上马的新歼配套的。
中国为加快发展涡扇 10系列发动机,采取两条腿走路方针。一是引进国外成熟的核心机技术。中美关系改善的八十年代,中国从美国进口了与F100同级的航改陆用燃汽轮机,这是涡扇10A核心机的重要技术来源之一;二是自研改进。中国充分运用当时正在进行的高推预研部分成果(如92年试车成功的624所中推核心机技术,性能要求全面超过F404),对引进的核心机加以改进,使核心机技术与美国原型机发生了较大变化,性能大为增强。这里说句题外话,网上有人说涡扇10是在F404 基础上放大而成,性能直逼F414,似乎也不无道理,因为核心机技术较多,不能单纯说由那一家发展而来。
结构 :
涡扇10/10A是一种采用三级风扇,九级整流,一级高压,一级低压共十二级,单级高效高功高低压涡轮,即所谓的3+9+1+1结构结构的大推力高推重比低涵道比先进发动机。黎明在研制该发动机机时成功地采用了跨音速风扇;气冷高温叶片,电子束焊整体风扇转子,钛合金精铸中介机匣;,挤压油膜轴承,刷式密封,高能点火电嘴,气芯式加力燃油泵,带可变弯度的整流叶片,收敛扩散随口,高压机匣处理以及整机单元体设计等先进技术。涡扇10A的制造工艺与 F100、AL-31F相似,十分先进,外涵机匣利用中推部分先进技术采用高性能的聚酰亚树脂复合材料,刷式密封,机匣所用材料与美制F414相似,电子束焊接整体涡轮叶盘,超塑成形/扩散连接四层风扇导流叶片,钛合金宽弦风扇空心叶片,第三代镍基单晶高温合金,短环燃烧室,收扩式喷口,全权限电子控制技术,结构完整性设计,发动机制造和设计十分先进,不亚于世界同类产品,采用三合一的多孔回流复合冷却先进技术,使涡轮叶片的冷却效果提高了二倍,而且耐5000次热冲击试验无裂纹发生。涡扇 10的涡轮叶片虽然是定向结晶的DZ125,但采用了我国独创的低偏析技术,其综合性能可以和第一代的单晶高温合金媲美。
涡扇10的性能为:空气进量 100kg/sec,涡轮前温度为1700-1750k,涡扇10加力风扇的性能的一些主要数据为如下:高、低转子的转速分转别是13 kr/min,16.2 kr/min,涵道比0.5,總增压比30,323 m/s和334 m/s,空氣流量M=100 kg/s,主燃烧室及加力燃烧室供油量分别为2.6 kg/s,2.85 kg/s。最大推力73.5kn,加力最大推力110kn。涡扇10装有无锡航空发动机研究所研制的FADEC。
涡扇10涡轮装置DD3镍基单晶高温合金涡轮叶片是确定的事,7.5末期的DZ-4是定向凝固高温合金。定向凝固高温合金藉由柱状晶的同方向凝固,将细长的柱状晶朝凝固方向平行涡轮叶片运转产生的离心力。但其最大缺点是,涡轮叶片有中空部分,某些部位壁薄,在凝固时柱状界面之间容易产生裂缝,使得制造上受到限制。至于镍基单晶合金,在镍的Gamma固溶态中,有大量分散结晶构造稍为不同的Gamma基本态,只要将这种结晶单晶化,在定向凝固合金中,增加 Gamma基本态,提高高温强度。镍基单晶合金基本上消除定向凝固高温合金的限制。F119的涡轮叶片是用第三代单晶作的,DD3可能是第一代。
由于运用了高推预研的先进成果,涡扇10A的三级低压压比甚至比AL—31F的四级低压部分还要高,九级高压,压比12,效率85%,总压比、效率、喘震余度高于AL—31F,总压比与F110相似,达30以上,涡轮前温度为1747K,推质比为7.5(国际标准,非俄式标准),全加力推力为 13200千克,重量比AL—31F要轻。相比之下,AL—31F涡轮前温度只有1665K,推质比7.1(国际标准,俄式标准为8.17),全加力推力 12500千克;F110的涡轮前温度为1750K,推质比为7.57(国际标准),全加力推力为13227千克。总体比较,涡扇10A性能要远高于AL —31F,与F110相似。其定型时间为2003年,服役时间为2005年。
涡扇10性能如何?对其设计可说一无所知。但燃气涡轮研究院有几篇研究报告,提到三级压气机,应指LPC。至于级压缩比未知,608所研制的 WJ9用来取代Y-12上P&W的PT-6A-27涡桨发动机,其单级轴流压缩比是1.51。以此水准计算,三级LPC可获得3.44的压缩比, AL-31F四级LPC获得3.6(级压缩比1.377),印度GTX-35VS三级LPC为3.2(级压缩比1.474)。
叶片的三维黏流体设计,631所与西北工业大学研究水准不差。GTX-35VS(3 LPC + 5HPC)的TPR~21,AL-31F的TPR~24(4 LPC + 9HPC),F100-PW-100的TPR~25(3 LPC + 10 HPC)。最合理的推论是涡扇10的TPR约为在25。至于级数。
涡扇10装有无锡航空发动机研究所研制的FADEC,AL-31F为机械液压系统,F100-PW-129装有FADEC。
燃烧器确定是短环喷雾式,与WP-13比,其长度可减少1/2。
涡扇10涡轮装置DD3镍基单晶高温合金涡轮叶片是确定的事,7.5末期的DZ-4是定向凝固高温合金。定向凝固高温合金藉由柱状晶的同方向凝固,将细长的柱状晶朝凝固方向平行涡轮叶片运转产生的离心力。但其最大缺点是,涡轮叶片有中空部分,某些部位壁薄,在凝固时柱状界面之间容易产生裂缝,使得制造上受到限制。至于镍基单晶合金,在镍的Gamma固溶态中,有大量分散结晶构造稍为不同的Gamma基本态,只要将这种结晶单晶化,在定向凝固合金中,增加Gamma基本态,提高高温强度。镍基单晶合金基本上消除定向凝固高温合金的限制。F119的涡轮叶片是用第三代单晶作的,DD3可能是第一代。
单晶涡轮叶片的意义是能忍受更高的前涡轮进气温度。也就是说,单级高压涡轮与单级低压涡轮就足以产生足够的效率,推动压气机的运转。而不需要像 F100-PW-100一般,用二级高低涡轮。F100的后续系列因受限于基本设计,无法更动,只能不断完善部件效率,提高性能。印度GTX-35VS也是采单级高低涡轮,其叶片是用定向凝固高温合金,后续发展型才用单晶涡轮叶片。
涡扇10的旁通比,如果TPR为25,那么旁通比约在0.5与0.6之间。更低的旁通比,表示要压缩更多的空气,难度越大,除非增加级数。换言之涡扇10的高空高速性能比AL-31F有提高。
涡扇10的推重比高于8应该没问题,与AL-31F比,因为涡扇10有比AL-31F更有效的压缩机,单晶涡轮叶片比AL-31F的涡轮叶片更能忍受高温,引擎控制系统也比较先进。总之,涡扇10的压缩机用多少级来产生多少的总压比是判断性能的关键。
网上经常有人将涡扇10与涡扇10A混淆,其实两者之间有本质的区别,最大区别就是核心机的不同,当然空气流入量、涡轮温度、推比、推力都不尽相同。其中涡扇10的全加力推力比涡扇10A的要小,涡扇10早在九十年代中期,就在歼十与SU—27上试验,该机已于2000年定型。
涡扇10A于98年装在歼十上首飞,并进行过长达四十分锺的超音速试验,在2000年第一次装在SU—27上试验,在与AL— 31F混装试飞当中,曾发生空中熄火险情。目前,涡扇10A正随歼十的预生产型进行边试飞边定型试验,估计今年能够生产定型。
2003年1月出版的《解放军报》有一篇题为“中国空军‘三代战机’试飞纪实”的报道,透露了中国新型涡轮风扇发动机于去年6月试飞成功的消息,引起各方高度重视。文章称,在国产新型战机上的试飞,在我国尚属首次,不仅技术难度大,而且每个课目的风险也大。试飞那天,该试飞员的“坐骑”被人为安装了两个不匹配的发动机,一台是进口的、一台是国产的。……国产新型发动机的研制成功,不仅填补了我国发动机研制的空白,更为重要的是标志着中国的航空工业步入了世界发达国家的行列。最近又有来自航空系统的消息:“从3月25~27日召开的中航一集团燃气轮机工作会议上了解到,今年中航一集团发动机行业的工作重点是以涡扇10发动机定型试飞为主线,抓好重点型号研制……”
要了解涡扇10的性能,就必须了解其研制的背景、技术基础等情况。为此,先分析涡扇10产生的背景。据信10号工程是1984年启动,估计与之配套的涡扇 10应当也应该是启动于1984年。以中国当时的技术,要独立自主地生产一种先进的高推重比、高推力的涡扇发动机应是相当不容易。当时中国已拥有的技术有哪些?
一是涡喷-15,源于苏联的米格-23飞机,当时中国以20多架歼-6飞机从埃及换回了一架米格-23飞机,自然也掌握了其P-29-300发动机(中国编号WP-15),该机推力12500公斤,自重1923公斤,推重比6.5。二是从英国引进的斯贝军用发动机技术,推力9325公斤,自重1857公斤,推重比5.02。三是从美国引进的CFM-56民用发动机,推力10886公斤,自重2005公斤,推重比5.4。四是中国自行研制的WS6G发动机,推力14000公斤,自重2000公斤,推重比7。这几种发动机都在10000公斤级,重量也在1900-2000公斤左右,都可以做为涡扇10的核心机。这是还要特别介绍一个CFM-56民用发动机。
1 982年3月29日,美国《航空和空间技术周刊》刊登了发自华盛顿的一篇报道,标题是《中国等待批准向它出口CFM-56II型涡轮风扇发动机的许可证》。文章说:“中华人民共和国正等待批准向它出口两台CFM-56II型涡轮风扇发动机,然后再开始核准一项计划,根据这项计划,中国可能将更换它的多达30多架的霍克?西德利飞机公司生产的三叉戟运输机的发动机。……国防部官员对可能向中国出售CFM-56II型涡轮风扇发动机表示关切,因为这种商用发动机的核心技术,同罗克韦尔国际公司制造的-1轰炸机所采用的通用电气公司生产的F-101-GE-102发动机是相同的。正是由于可能进行这种技术转让,以及中国人可能运用逆工程技术取得把同样技术应用到其他方面的能力,所以国防部官员建议不要批准颁发出口许可证。”尽管有人反对,但在中美蜜月的 80年代,美国政府最终还是批准了这项计划。
在上述四种基本型发动机中如何选择核心机,可以有多种方案:一是在仿制P-29-300制成的WP-15上进行改进设计,由于是涡喷机费用应该最低,时间也最快,但技术较为落后,估计不会采纳;二是在掌握斯贝发动机技术的基础上,结合我国的技术,将其改型设计为12500公斤的发动机,但由于我国去年才完全掌握斯贝的制造技术,肯定轮不到斯贝做涡扇10的核心机。三是我国自行研制的WS-6,由于该机80年代中期就下马了,自然不在考虑之中。最后就剩下 CFM-56。该机全长2430毫米,直径1828毫米,全重2005公斤,最大推力10886公斤,总压比25,涡轮前温度1260度,推重比约 5.44,是当时一种比较先进的民用发动机(与之同时代的军用发动机F100-PW-100(F-15和F-16的发动机)全长4851毫米,直径 1180毫米,全重1371公斤,最大推力11340公斤,总压比25,涡轮前温度1399度,推重比8.27)。由于其核心技术与美国F-101-GE -102军用发动机相同,最可能成为涡扇10的核心机,该机可能有两个方案:一是仿制其核心机,在此基础上研制我们自已的涡扇10,但由于技术差距大,风险和投资均很大,还有一个很重要的原因,是建国以来,我国完全是走的一条仿制之路,缺乏自己全过程研制的经验,结合“昆仑”走自己全过程研制道路的情况来看,完全仿制肯定不受有关部门的支持。另一种就是在我国已有技术的基础上(已有研制推重比7的涡扇6的经验),借鉴CFM-56的部分先进技术和时间也会少于仿制CFM-56。因此,这最可能就是涡扇10的技术来源吧。
对涡扇10的评价,综合WS-6G和CFM-56的技术和该试飞员的“坐骑”被人为安装了两个不匹配的发动机的情况来分析,涡扇10的推力应大于AL- 31F的12500公斤,估计在13000公斤左右,推重比应在7.5以上,技术上相当于国际上70年代中期的水平。估计比F-16、F-15早期型的 F100-PW-100要好。从“昆仑”研制成功到短时间内又研制成功“昆仑II”的情况来看,涡扇10定型后,估计两年内又会研制出性能更好的涡扇10 -II,推重比会大于8,推力可能会达到14000公斤左右,其生产型的涡扇10-II可望达到国际上80年代中期的技术水平。
歼十定型后的发动机乃是涡扇10A,不是什么AL—31F,所谓进口AL—31FN之说,是为沈飞歼11生产之用。歼十装备涡扇10A后,无论空战推重比、载弹量还是飞机的机动性、灵活性方面,其综合飞行性能要大大高于装备AL—31F的歼十。今后,国产歼11也要装备涡扇10A,涡扇10A将成为我国歼十、歼11的标准发动机。涡扇10A经过严酷苛刻的国军标试验,其性能、寿命、可靠性要远远高于俄制标准的AL—31F, 606所再彷制AL— 31F已没什么意义。606所对涡扇10A的评价,涡扇10A的研制成功将使中国航空动力事业达到发达国家的八十年代中期水平,在中国航空发动机发展史上具有里程碑式的重要意义。
转台湾的消息:
大陆J10所采用的国产发动机,一直是网上争议比较多的。大陆的先进发动机计划,起源自70年代末80年代初的:高性能推进系统预研计划,简称高推。这个计划泛指推重比大于8的航空推进系统。后来的中等推力核心机研究计划。
(简称中推)是其中的一部分。现在大陆的各种先进发动机型号,以及相关研究都是起自于高推计划。J10真正配套的发动机是WS10A,WS10将是一个较大的发动机家族,除了J10用的标准型发动机10A之外,还包括大涵道比的运输机/商用机用的WS10;J11所有的10C发动机,差别与AL31F/AL31FN的类似;10A的增强型10D,10D的改进类似F110-GE-129到F110-GE-132的区别。之后还有诺干工业用船用燃气轮机的改进计划,自然下一代的大陆4代重型验证机的动力系统也由10D的某个改型担当。严格来说,WS10的技术来源并非大陆自身研制的,大陆真正完全靠自身力量完成发动机全部研制过程的,将是中推核心机和其后续计划。
WS10的技术也并非来自俄罗斯,而是80年代中美蜜月期,美国为了毁掉中国航空工业而作的两大杀招中的一步。美国在90年代公开扬言,他们对中国航空工业做出了两大“贡献”。1 通过和平典范工程,扶持J8II的改进,断绝了中国授权生产某机或与某国联合开发某更先进战机的可能。2 通过麦道的MD-82与大陆的合作,毁掉了大陆的Y-10计划而大陆的WS10的技术来源,正来源于与MD-82的合作。当年美国送给大陆两台以上CFM-56的核心机和验证机,后大陆称此机在大陆试验中发生大火被烧毁。很多人可能不了解CFM-56与现代战斗机用先进发动机之间的关系,CFM-56核心机其实是美国F101的民用版,F101发动机是GE原本用于-1A上的发动机,此机号称是由推比8系列所有核心机中最出色最有潜力的一款开发出来的。之后GE还在此基础上开发了F110发动机。
由于CFM-56的核心机和验证机都是由F101为基础直接改的,所以上面留有大量的军机发动机的特征,其价值非CFM-56的生产型发动机可比。大陆通过借鉴其的设计,开始在其基础上研制全新的先进发动机,这才是WS10的技术来源。当然在后来与俄罗斯的合作上WS10也帮大陆航发界争了脸面,才有后来的P2000的合作,也才交换到一些俄罗斯的优秀新技术。
96年J10原型机已经总装完毕,当时使用的WS10发动机的原型机,在地面滑跑试验中发动机起火,迫使预定试飞计划暂停1年多时间,改换采用AL31F。海外所说的J10坠毁一事来源于此。WS10出这样的事情是正常的,因为当时发动机还没有完成研制,除了H6专用的试飞平台外,WS10没有装机试飞过,由于当时中国没有任何一款自行生产的飞机能使用这种发动机,迫使大陆采取新机上新发这种极不科学的冒险做法。由于这次事故的影响,大陆之后确认引进AL31作为J10的初期阶段用发动机,要求俄将AL31FN的外部接口做的与10A一致,同样大陆日后的10C的外部接口也会和AL31F一致。WS10的技术性能参照F110-GE-129就可以了。
前面讲到CFM56的技术关键对于WS10的影响是很有可能,因为当年美国要和SNECMA合作输出F101的核心技术时还引起国务院以及CIA的关切,后来的协议是法国不可以去碰触任何和核心相关的资料,同时每一具发动机要付权利金20000美金。头八年CFM56没有一个客户,一度要被砍掉,高压段还得要重新设计。美国航空业还说该发动机的合作案是将美国的喷射发动机的技术拱手送出。因此从这一具发动机上面是可以学到不少新技术。
但是最后一句就差远了。F110是从F101来的没错,可是这两者还是有差不少。再者,CFM56后来还改过,改变的设计和F101改为F110的走向并不相同。F110-GE-129还是从早期F110-GE-100的IPE之后的型号。要说WS10的性能可以参考F110-GE-100个人认为比较接近,129的话就不太可能了。WS10技术来源从CFM56/F101来不假。但是大陆相关科研人员并没有照抄。对于CFM56/F101大陆仅是将其作为WS10的核心机,验证机来看待。在当时大陆在大推力发动机上已有一些经验来看:WS6/WS6G大陆相关人员已经解决了很多先进发动机制造工艺上的问题,而WS6的问题在于设计老旧,结构差,技术层次相对已经落后。
CFM56/F101给了大陆一个参考最先进发动机设计的机会。在发展自己的发动机的漫长过程时,以他们大陆科研人员研制的心态来看,他们在做出WS6/WS6G这种70年代早中期水平的发动机之后,没有必要再用20年仿制一种性能差不多的发动机。他们必定要在一个好的基础上加以改进,以求做出更好的产品。不说大陆,就在台湾,很多地方科研人员也有这样的进取心。没有必要小看大陆科研人员的进取心和做事能力。以大陆628所的信息收集能力来看,大陆当时必定对当时还没正式公开的F110-GE-129有比较多的了解,他们的研制也必定是追求这种80年代末90年代初的技术水平,而不会满足于F101。此外,就我目前所收集到的各种资料都显示。WS10的技术层面确实相当高,主要技术指针都和F110-GE-129相当和略超。
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胶东在线4月25日消息:中国首颗中继卫星预计今夜将在“月城”西昌卫星发射中心点火发射升空。这意味着中国卫星在空中将有自己的“中转站”。昨天,记者赶往西昌卫星发射中心,将全程记录卫星发射过程。
烟台513所负责人在现场告诉记者,卫星将在2号发射塔发射,目前燃料加注已完成。据介绍,中继卫星的全名是跟踪和数据中继卫星,将主要完成三项使命:首先跟踪、测定中、低轨道卫星,可以用来取代我国多艘“远望”系列航天测控船。其次为对地观测卫星实时转发遥感、遥测数据。再次是承担通信和数据传输中继业务,能使航天飞机和载人飞船在全部飞行的85%时间内保持与地面联系。
首颗中继卫星将要升空,烟台513所功不可没。据了解,该所为首颗中继卫星提供了测控、供配电、电源、地面设备等分系统,共计13台设备。
昨天下午,本报记者随513所相关工作人员进入西昌卫星发射中心。据513所相关负责人介绍,中国首颗中继卫星预计今晚点火发射,本报记者零距离接触承担首颗中继卫星发射任务的2号发射塔。截至发稿时,卫星燃料加注已完成,各项准备工作稳步进行。
中继卫星全称是跟踪和数据中继卫星,主要用于跟踪、测定中低轨道卫星、为对地观测卫星实时转发遥感、遥测数据、承担通信和数据传输中继业务及满足其他需要。513所为首颗中继卫星提供了测控、供配电等共计13台设备。其中,遥测视频调制器等设备为该卫星实现后两个用途起到举足轻重的作用,火工品管理器等其他设备对卫星的正常工作也十分关键。
海上测控船:游弋大洋的“眼睛”
海上测量船是对航天器及运载火箭进行跟踪测量和控制的专用船,它是航天测控网的海上机动测量站,可以根据航天器及运载火箭的飞行轨道和测控要求配置在适当海域位置。除跟踪测量遥控航天器外,还可以用于营救返回溅落在海上的航天员。
据报道,目前美国现役的测量船有“红石”号、“靶场哨兵”号和“观察岛”号3艘;俄罗斯现役的测量船有“加加林”号、“柯玛洛夫”号、“克雷洛夫”号等21艘。中国现役的测量船有“远望”1-4号共4艘,5、6号2艘刚刚建成服役。
天基测控卫星:高高在上的“中继站”
天基测控卫星可利用通信卫星和跟踪与数据中继卫星系统展开工作。跟踪与数据中继卫星系统,是一种可跟踪地球轨道飞行器并将数据传回地面站的空间中继站,该系统主要用于实时中继传输各类低轨航天器用户的信息。
卫星在太空中“站得高、看得远”,具有其它测控方式无可比拟的优势,天基测控卫星的使用大大拓展了航天测控网的覆盖范围。工作在地球静止轨道上的通信卫星和跟踪与数据中继卫星组成星座,便可覆盖地球上除南、北极点附近盲区以外的所有区域;如果与极地轨道的卫星相配合,即可实现全球覆盖。美国的第一代天基测控网由7颗跟踪与数据中继卫星组成,可同时覆盖25颗中、低轨道卫星,数据传输速率可达300Mb/s,可为12种航天器提供服务。目前正在部署的第二代天基测控网功能更加先进,一颗跟踪与数据中继卫星可同时接收5个航天器传来的信号,并同时向一个对象发送信号,可以实时传输各类航天器的数据信息,传输速率大增,有效地实现了对中、低轨道的全部覆盖。
目前,美国、欧盟和日本都在发展新一代跟踪与数据中继卫星系统,数据传输码速率越来越高,通信频段正向着Ka频段和光学频段发展。随着新一代测控卫星陆续投入使用和性能的提高,天基测控将成为未来航天测控的重要发展方向。
中国从1967年开始建设自己的航天测控网,1970年正式投入使用。当初的航天测控通信网由西安卫星测控中心和若干个航天测控站、海上测量船以及连接它们的专用通信网组成。
西安卫星测控中心,是中国航天测控网的信息交换数据处理中心、指控中心和通信中心。原址在陕西渭南,20世纪80年代中期,为适应我国航天事业的飞速发展和对外空间技术交流,于1987年迁至西安,并对设备进行了全面的更新。该中心由数据处理系统、通信系统、指挥监控系统和时间统一系统组成,可对不同轨道的卫星进行定轨、定姿和管理,并具有多种卫星同时管理的能力。
当时的航天测控网中固定站有长春、闽西、厦门、渭南、南宁和喀什测控站;机动站有两个机动测控站和回收测量站;海上有三艘“远望”号测量船。建网初期,主要测量设备有单脉冲精密跟踪雷达、多普勒测速仪、光学测量设备和短波遥测设备等。70年代初成功地跟踪了中国第一颗人造地球卫星——“东方红”1号。后又增加了双频多普勒测速仪、超短波遥测系统、遥控系统和回收测量系统。从1975~1996年,对中国用一枚运载火箭发射的3颗卫星同时予以测控管理。80年代初,测控网增加了微波统一测控系统并设计了先进的地球同步轨道卫星测控应用软件,在历次的地球同步通信卫星发射中,测控网参加了主动段飞行测控,完成了过渡轨道段和地球同步轨道的测控并对卫星进行了包括轨道保持在内的长期测控管理。1988年和1990年,测控网先后圆满完成了对中国发射的第一颗和第二颗太阳同步轨道“风云”-1号气象卫星的测控任务。从1990年中国发射美国制造的“亚洲”-1号通信卫星起,中国航天测控网开始对中国承揽的国际商业性发射任务提供测控支持。中国航天测控网在技术上与国际上主要测控网渐趋兼容,可与之联网工作。
随着载人工程的启动,航天测控网又进入了一个新的发展阶段,扩充改造了设备,更新了软件,在北京西郊数百公倾的土地上又建设了北京航天指挥控制中心,在山东组建了青岛测控站,在国外设立了卡拉奇站(巴基斯坦)、纳米比亚站、马林迪站(肯尼亚)及“远望”-4号船等,使整个网的测控能力有了新的质的飞跃。目前,参加载人飞船工程地面测控系统有北京航天指挥控制中心、酒泉卫星发射指挥控制中心、西安卫星测控中心、酒泉卫星发射中心、酒泉综合测控站、发射首区各光学站、山西兴县站、陕西渭南站、厦门站、新疆喀什站、和田站、巴基斯坦卡拉奇站、南非站以及位于三大洋的四艘“远望”号测量船等。通信系统有指挥通信、数据传输、天地通信、时间统一、实况电视监视及传输、语音通信、帧中继交换等系统。通信系统的主用网络和备用网络覆盖了整个中国和世界三大洋。采用Vsat和IBS/IDR体制卫星通信系统、SDH和PDH光纤传输、国防通信网、国家通信网、国际海事卫星通信系统及国际租用电路等多种传输手段,组成以北京卫星地球站、酒泉卫星地球站、西安卫星地球站为枢纽节点、北京航天指挥中心、东风中心、西安中心为骨干节点,其他各测控站(船)为用户节点的网状通信网络,提供高速度、多方向、多业务、高质量的传输路由。测控系统与通信系统有机结合,在火箭、飞船测控通信系统的配合协调下工作,共同完成对运载火箭和飞船的测控通信任务。
那么,为什么要建立那么多的站呢?这是由于航天测控系统通信是以无线电微波传播为基础的,而微波信号又是直线传播,不能拐弯,由于地球曲率的影响,一个区域的测控站不可能实现对飞船的全程观测,因此只有用分布在全球不同地点的地面测控站“接力”才能完成测控通信任务。因此,一个国家无论在自己国家建了多少测控站,都满足不了大型航天任务跟踪测量的需要,因此,还需要在空中建立卫星观测与数据中继传输系统,或在大陆延伸之外的海洋上建立活动的测控站,鉴于各种原因所致,我国目前暂时还是选择了后者。这也是我国先后建造4艘海上航天远洋测量船的原因所在。
我国的第一、二艘“远望”号航天测量船于1979年建成。1980年5月首次执行洲际导弹全程飞行试验的测量任务,获得了圆满成功。1982年10月“远望”号测量船第二次出海为水下潜艇发射火箭测量跟踪。1984年我国“远望”号测量船又完成了我国“长征”-3号运载火箭发射试验通信卫星的测量任务。1986年,“远望”号测量船经过技术改造,总体技术性能包括系统的可靠性、稳定性、协调性、实时性、快速性和自动化程度都有了很大提高,实现了标准化、系列化,提高了国内与国际的兼容能力。
航天测量船比在陆地建造的测量站要复杂得多,工程庞大得多。“远望”-1号、-2号测量船的排水量21076t,首舷高18.4m,尾舷高15.5m。它的续航力为1.8万海里。“远望”号测量船有很强的适航性,能在南北纬60度间任意海域航行。“远望”-1号、-2号测量船配备了大量现代化的测量设备,装有单脉冲雷达、微波统一测控系统、双频测量设备、船载遥测系统、激光电影经纬仪、综合船姿船位系统、复示变形测量设备和中心计算机等。它们由时间统一勤务系统、气象系统和通信系统来保证其正常的工作。
1995年底投入使用的“远望”-3号船是我国第二代综合性航天远洋测量船。全船集中了二十世纪九十年代科学技术精华,汇集了我国当今船舶、机械、电子、通信、气象、计算机等方面的先进技术,其硬件设施达到了国际先进水平。
截止1998年8月,我国组建了4艘“远望”号航天测量船。20多年来,“远望”号测量船队经受过各种恶劣海况的严峻考验,40次远离国土到三大洋,42次出色完成了远程运载火箭、各种航天器发射的海上测控任务,安全航行八十余万海里,测控精度达到世界先进水平,走出了一条具有中国特色的海上测控之路,为我国航天事业做出了贡献。
图为中国最新的“远望-6”号航天测量船。但一个国家无论在自己国家建了多少个测控站,造上多少艘海上测量船,都满足不了大型航天任务跟踪测量的需要。在太空中建立卫星观测与数据中继传输系统,是航天强国的必由之路,将为频繁、高强度的航天发射任务带来极大的便利。
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#848
塔山之战打到第5天,高玉宝飞奔到9连的驻地:“快上6号阵地,上边没有人了!”
在塔山阻击战中,解放军发起攻击
东北野战军4纵12师35团9连指导员登上一个土台,举着手里的高粱饼喊道:“同志们,这是我们最后一顿饭了,大家要吃饱。”
说完,指导员把饼子全塞进自己嘴里,高喊一声:“出发!”
“上去一天,就全没了。”高玉宝说到这里老泪横流。这位以一部《半夜鸡叫》影响了几代人的战士作家,当时是35团的通信员。
“我不要伤亡数字,我只要塔山。”东北野战军总司令林彪这样命令部队。
1948年10月10日,中华民国的第37个国庆日。这一天的拂晓,关系到国共两党战略态势的重要之役塔山战役打响了。
“我们一晚上跑了130多里地到达塔山。”高玉宝回忆说,“几个阵地都有敌人,打了一天一夜,刺刀见血才占领阵地。敌人一个师有4个团,炮全是加农炮以上的重炮。”
打到第5天的下午3点,团长大声喊高玉宝:“小高,小高,你到山后把9连调上来,到6号阵地,上边没有人了。”
高玉宝跑到山后的小村子里找到9连,并把这个有200多人的连队带上了6号阵地。
第6天中午,团长又一次呼喊高玉宝:“小高,小高,你去后山把警卫连带上来,6号阵地上没人了。”调警卫连,那就意味着35团已经拼光了。
一个加强营的敌人正在向6号阵地冲锋。在离阵地500米处,高玉宝在望远镜中看到了让他一生都不能忘怀的一幕:弹坑里突然爬出来一个浑身是血的战士,他想跨过一个树墩,去抓前面的机枪。“他的左腿已经断了一大半,只有一点皮连着。”高玉宝看到,这位战士的腿被树墩挂住了。
“他用刺刀把腿剁了下来,扔到了已经冲到面前的敌人堆里。”
敌人一愣,战士抓到了机枪,一梭子子弹呼啸而出。
“断腿的战士又从弹坑里刨出来一个人,他头已经炸烂了。”高玉宝回忆说,“断腿战士把瞎眼战士的手拉过来,放到子弹链上,瞎眼战士马上明白了,迅速地压子弹。”
解放军的“塔山英雄团”
塔山阻击战的我军阵地
阵地上的机枪再一次响起。利用这短暂的几分钟,警卫连扑上了阵地。
团参谋长一上阵地就抱住了两个战士,要把他们抬下去,但两个战士死活不干,坚持互相帮着爬下阵地去。高玉宝说:“他们都知道自己活不了了。”
“党国之败,败于塔山。”国民党的学者一声长叹
锦州之战:炊事员趟过延绵100多米的尸体堆,只看到22个已经残缺不全的战友
营长赵兴元率领5个还能动的战士,扑上了敌人在锦州城北的最后一个据点——配水池阵地。至此,锦州城已经尽收眼底。
当挑着牛肉包子和呼啦汤的炊事员趟过延绵100多米的尸体,登上配水池阵地时,只看到22个已经残缺不全的战友——
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#849
把600人的饭扔在一边,炊事员一屁股坐在地上,撕心裂肺地大哭起来。
1948年10月9日至13日,拔除锦州外围据点的战斗打响了。谁都没有想到争夺外围地区的战斗如此激烈。
配水池,城北制高点。夺取配水池,成为控制锦州城北之关键。
“敌人有一个加强营守卫,布置了5道铁丝网。”赵兴元说,“地堡的墙有1米多厚,用钢轨加水泥做成的,火炮打上去,就是一个白色的点。”
国民党名将范汉杰布置下的防御阵地名不虚传,5道铁丝网根据防御需要分别做成胡椒叶、苴麻等形状,铁丝网和壕沟、暗堡和地雷阵相配合,在锦州城外构成了不可逾越的死亡地带。
1营3连冲上去,突进到敌人挖掘的壕沟里准备进一步攻击。老战士赵兴元回忆说,突击连刚准备从壕沟爬上来,守军引爆了埋在沟里的航弹。“只有指导员一人活着回来。”
经过艰难的突破,1营终于占领了与配水池阵地距离不到100米的6间红房子。然而,就在这短短100米,双方血流成河。
解放军数百门大炮向锦州守敌实施轰击
1948年10月14日,人民解放军东北野战军对锦州发动总攻
伤亡太重,团长通知1营撤下来,赵兴元坚决拒绝。“我们营在壕沟里还倒下了几十号人,有牺牲的,有受伤的,怎么能丢掉他们。”最终,赵兴元和5名战士冲上了配水池阵地。
“真正打锦州城,只用了31个小时,难就难在拔除外围据点。”赵兴元说。
10月14日,东北野战军首长登上了锦州城北459高地附近的帽儿山督战。不到百里外的塔山阻援战斗已经进行到最残酷的第5天,东北野战军4纵、11纵以巨大的伤亡,顶住了国民党军11个师的进攻。
担任城北主攻的也是赵兴元所在的7师。由于20团伤亡巨大,登城突击任务交给了19团。师政治部主任刘振华参加了19团的突击队。
突击队不断越过战友的尸体,向城墙发起冲锋,15分钟后,19团的军旗就插上了锦州城,解放军向潮水一样往城里涌入。“敌人组织了四次反攻都挡不住我们。”86岁的刘振华回忆说。
到15日下午6时,仅仅31个小时,号称“固若金汤”的锦州解放,国民党锦州守军12万人,自东北“剿总”副总司令范汉杰以下8万人被俘,其余被歼灭。至此,解放军在东北“关门打狗”的战略意图实现了。
攻克锦州,解放长春后,东北野战军在黑山、大虎山地区围歼由沈阳西援锦州的国民党军廖耀湘兵团
消灭廖耀湘兵团时:炊事员认出了戴着礼帽的廖耀湘
1948年10月,东北野战军夺取锦州后,对东北之敌已形成“关门打狗”之势。
廖耀湘兵团是此时东北国民党军最为精锐的部队。下辖国民党“五大主力”中的两个——新1军和新6军,再加上重炮、骑兵等部队,实际总兵力接近20万。
“我们吃掉廖耀湘兵团5个军,只用了两昼夜。”时任东北野战军3纵7师政治部主任的刘振华回忆说,是廖耀湘给解放军创造了机会。
攻克锦州,解放长春后,东北野战军在黑山、大虎山地区围歼由沈阳西援锦州的国民党军廖耀湘兵团
10月20日,东野首长命令:1、2、3、6、7、8、9纵队和炮兵纵队,立即隐蔽地向新立屯、大虎山、黑山方向疾进,从两侧迂回包围廖耀湘兵团,其他部队该断后的断后,该穿插的穿插,该打援的打援,总之要置廖耀湘兵团于死地。
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#850
23日9时,黑山、大虎山阻击战打响。3天激战,解放军以4000多人的伤亡打退了廖耀湘的71军。廖耀湘只好向营口撤退。
然而,东北野战军一个独立2师,硬是对这支10万人的大兵团进行了坚决的阻击,导致廖耀湘把这支小小的地方部队误判为东北野战军主力,再次改变计划往沈阳靠拢。
他再也没有机会了。1948年10月26日,东北野战军50万大军已经完成了包围。
“不要休息,不要睡觉,哪里有枪声,就往哪里打。”这个战争史上罕见的作战命令,引发了一场战争奇观。
“到处都是敌人,到处也都有我们的人。”刘振华回忆说。他所在的7师误打误撞,一度冲进了廖耀湘设在胡家窝棚的指挥部,把其指挥系统破坏殆尽。
“当时也不知道是廖耀湘的指挥部,冲杀一阵子就往前冲了。”刘振华说,敌军10万人马从此乱成一团。战后,6纵两个排抓获2000名俘虏,竟包括5个军9个师的番号。
廖耀湘急得在电台中用明语呼叫:“部队到二道岗子集合!”于是所有听到电台的解放军部队,也向二道岗子蜂拥而去……
26日到28日,两个昼夜,廖耀湘的10多万人马连同重型美式装备一起灰飞烟灭。
11月6日,刘振华所在的3纵守备部队截住了穿着长袍马褂、戴着礼帽的廖耀湘。这位扮成商人的中将却被3纵后勤部警卫连的一位炊事员认了出来。“我们那个炊事员曾给他当过炊事员,被俘虏后参加了解放军。”刘振华说。
全歼黄伯韬兵团:敌人的子弹像泼豆子一样
“徐州东西两侧的4个兵团中,黄伯韬第7兵团离徐州最近,而他的东面是大海,最适合作为首歼目标。”当年跟随华东野战军代司令员代政委、淮海战役主要指挥者之一粟裕的作战参谋、86岁的秦叔谨亲历了那场惊心动魄围歼战的日日夜夜。
“黄伯韬兵团不是蒋介石的嫡系部队,一旦被围,邱清泉、李弥等部队不会尽全力相救。”秦叔谨说。11月8日,即战役开始后第三天,中共秘密党员、刘峙所属第3绥靖区何基沣、张克侠率部2.3万人,在贾汪、台儿庄地区战场起义。
徐州的东北大门顿时敞开,解放军的三个纵队迅速渡过运河,切断了黄伯韬兵团与徐州的联系。这被称为淮海战役的“第一个大胜利”。
此时,准备在兵团驻地新安镇西渡运河向徐州撤退的黄伯韬,却接到等待由海州西撤的第44军的命令。当国民党第44军从东海之滨赶到新安镇时,已是两天之后了。
11月9日晚,仓皇渡过运河的黄伯韬率领4个军到达碾庄圩地区,并不知道自己已身处四面楚歌之境,反而下令部队整顿1天。
“我们山东兵团越过不老河南下,迅速攻占了徐州以东的大许家、曹八集等地区,切断了黄伯韬兵团逃向徐州的退路。”76岁的徐法全,当年是华东野战军山东兵团特务团侦察员,曾和另外7名战友深入到黄伯韬兵团驻地侦察。
到11月11日,华野把黄伯韬兵团4个军合围在以碾庄圩为中心,南北3公里、东西6公里的区域内。
从11月12日起,华东野战军围歼黄伯韬兵团的各路纵队,从四面八方展开猛攻。
“100米宽的正面就架了20多挺重机枪,敌人的子弹像泼豆子一样,我们战士英勇,一拨一拨地冲啊……”作战参谋报告。
“一个团没有几百人伤亡的代价,是过不了一夜的。”时任华野4纵12师34团团长的秦镜说,16日晚,各部队把堑壕挖到敌阵地前沿后,猛攻开始了。
22日黄昏,败局已定的黄伯韬指挥156师残部向西北方向突围。跑到尤家湖南面的一片苇塘时,“活捉黄伯韬”的喊声大起,绝望的黄伯韬拔枪自杀
四平保卫战
“四平,四平,非要打四次才能和平。”从1946年至1948年,国共双方在这座当时总人口只有10万人的城市,先后投入兵力40余万,四次争夺方分胜负。
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