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发信人: bage (醍醐灌顶·洗心革面), 信区: AerospaceScience
标题: 谈谈航天器的有效载荷
发信站: 哈工大紫丁香 (Sun Nov 26 08:16:21 2000), 转信

发信人: DBoy (�餌NA), 信区: Military
发信站: 南京大学小百合站 (Thu Nov 23 16:22:41 2000), 站内信件

　　种类和组成
　　航天是直接探测研究太空环境和利用开发太空资源的唯一手段，航天器则是
直接探测研究太空环境和利用开发太空资源的主要工具。发展航天技术、研制和
发射航天器的任务和目的，就在于开发信息、物质和能量类产品，以满足人类文
明进步和社会日渐繁荣的需求。
　　利用航天器开发信息类产品，包括获取和传输太空环境信息、获取和传输地
球-大气层（主要指稠密大气层）系统环境信息、转发或发送各种无线电信息等，

可以完全用仪器、设备或装置等物质性载荷以自动化方式进行。因此，航天器（
不论是无人航天器还是载人航天器）都载有用于获娶传输或转发、发送信息的物
质性有效载荷。
　　利用航天器开发物质类和能量类产品要比开发信息类产品困难得多，也复杂
得多。有效地、成规模地开发物质类和能量类产品，虽然离不开物质类有效载荷
，但在现今和可以预见的未来还很难或不宜全部以自动化方式实现，而需要人到
达太空现场参与进行。这正是载人航天器得以发展的缘由。载人航天器上载有航
天员，而人是世间万物中最宝贵的因素。由此，载人航天器虽然会装载物质性有
效载荷，但其最重要的有效载荷则为执行航天任务的人——航天员。
　　从上所述可见，航天器的有效载荷从大的方面可分为航天员和物质性有效载
荷两类。其中：
　　作为载人航天器的主要有效载荷——航天员，并非单指航天员本身，而是由
航天员和一定的装备（如航天服、必要的工具等）组成的一个能从事航天活动的
系统。
　　作为航天器必备的物质性有效载荷视航天任务的不同而异，在现阶段大体上
分为进行科学探测的仪器和科学实验的设备、获取地球-大气层系统反射和辐射（

发射）的电磁信息的遥感设备、转发无线电信息的通信设备、发送定位信息的导
航设备等几种，今后还可以有批生产特种材料和药物的设备、发送电力的装置等
。它们中的每一种都是由若干个成分组成的复杂系统。例如，遥感器可分为结构
、光学、电控、存储和传输等几个分系统。

　　层次和地位
　　位于太空中的航天器上的有效载荷，必须由航天器提供能量、信息、物质和
创造适当的人工环境、条件，才能在高真空、强辐射、超低温背景和冷热交变等
严峻的太空环境下可靠和有效地工作。航天器上用于保证与支持有效载荷工作的
仪器、设备和系统称为航天器的服务与支持系统。航天器服务与支持系统内的各
组成部分彼此也相互服务与支持。航天器的有效载荷、服务与支持系统都装在航
天器结构体上，通过结构体将它们组合成为一个整体。航天器结构体又称为航天
器结构平台。它一般由若干个舱段和构件组成，其中有的舱段（称为返回舱）还
要返回地面。航天器的结构平台和服务与支持系统构成航天器平台。航天器平台
装载了有效载荷，就成为一个完整的航天器。航天器经航天运载器送入特定的太
空轨道并开展工作，就成为一个发挥其为地面服务功能的人造天体。由此，可以
把航天器的系统组成表示成图1。
　　这样，若把航天器视作一级系统，则其包括有效载荷和平台2个二级系统，而

平台又由结构平台和服务与支持系统组成。其中，有效载荷及其组成视航天任务
的不同而异，服务与支持系统一般包括热控制、姿态控制、轨道控制、无线电测
控、能源、天线、数据管理、返回着陆、航天员生命保障、航天员应急救生等分
系统。
　　从上所述可见，航天器的有效载荷虽然一般讲来比航天器平台为小，但其在
航天器系统中的地位并不比平台来得低。航天器有效载荷和航天器平台是航天器
系统内处于同一层次的2个分系统。

　　角色和作用
　　航天器在太空中完成任务、实现功能的标志为能产生符合设计要求的输出。
航天器的有效输出主要是有效载荷的输出，航天器平台内的各分系统一般是从不
同的角度和方面为产生直接输出的有效载荷或平台内其它分系统提供服务与支持
的。换言之，航天器的性质和功能主要是由有效载荷决定的。从这个意义来讲，
有效载荷又是航天器的核心，它在航天器设计中应起主导作用。
　　有效载荷在航天器设计中的主导作用，要求组成航天器平台的各分系统以有
效载荷的需要作为它们最基本的设计要求。当然，有效载荷对平台各分系统提出
的设计要求，应是在航天器系统总设计师主持下，经有效载荷和平台各分系统充
分协商后确定的，应符合航天器功能实现和整体优化的原则。
　　有效载荷在航天器设计中的主导作用，决不意味着有效载荷的要求高于一切
、有效载荷的设计师和设计单位高人一等。实际上，航天器有效载荷离开平台各
分系统的保证与支持，或不能工作或不能产生正常的输出；有效载荷设计单位离
开平台各分系统设计单位的配合与协作，也完不成或很难完成其研制任务。因此
，作为在航天器设计中起主导作用的有效载荷及其设计单位，务必谦虚谨慎，务
必尽可能地考虑平台各分系统的要求。就是说，航天器有效载荷和平台双方，均
应以完成整个航天器的任务作为共同的最高目标。

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※ 修改:．bage 於 Nov 26 08:16:36 修改本文．[FROM: 202.118.224.2]
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