文/遲惑
▲勞拉在為澳大利亞通信衛(wèi)星安裝燃料罐
回顧勞拉公司的歷史,可以發(fā)現(xiàn)這家公司其實命運坎坷,經(jīng)歷了非常多的曲折才走到今天。難道它終于要走到盡頭了嗎?
雖然經(jīng)營不善,但市場上對勞拉公司產(chǎn)品的評價還是很高。勞拉的骨干產(chǎn)品是基于1300平臺。這個型號的歷史可以追溯到上世紀80年代中期,它設計合理、擴展性好、在軌表現(xiàn)穩(wěn)定,曾經(jīng)是后進航天國家在自主開發(fā)通信衛(wèi)星平臺時的主要參考對象之一。根據(jù)勞拉發(fā)布的數(shù)據(jù),迄今為止已經(jīng)交付了超過100顆采用1300平臺的衛(wèi)星。
初期設計的時候,1300平臺的發(fā)電功率可選范圍在5~12千瓦。給有效載荷的供電功率可以達到5000射頻瓦,這意味著它可以承載70個標準轉(zhuǎn)發(fā)器。最大發(fā)射質(zhì)量可以達到5500千克之多。后期,勞拉公司對平臺進行了進一步擴展,推出了1300S型,最大發(fā)電功率可以達到18千瓦,供給有效載荷的功率進一步提高到10千瓦,可以支持90個轉(zhuǎn)發(fā)器同時工作。這種配置下的發(fā)射質(zhì)量達到6700千克。
1300系列平臺的可靠性還是很不錯的。在100多顆已經(jīng)交付的衛(wèi)星中,總共發(fā)生過10次在軌故障,其中只有兩次導致了完全失效,分別是GOES-9衛(wèi)星在1998年突發(fā)動量輪失效、泛美通信衛(wèi)星6號在2004年失去電力。其他8次事故或者造成了性能降低,或者導致壽命縮短。有些事故在切換備份后,沒有影響業(yè)務。
·1300平臺還創(chuàng)造了許多通信廣播衛(wèi)星發(fā)展史上的第一。它是第一種采用100伏特總線和直接輻射集電極功放的衛(wèi)星,電視直播業(yè)務的信號功率更大。
·在1300平臺上第一次實現(xiàn)了高通量通信,也就是衛(wèi)訊一號衛(wèi)星。
·它是第一個實現(xiàn)20千瓦功率的衛(wèi)星平臺,為高清和超高清電視直播創(chuàng)造了條件。
·1300平臺是第一種實現(xiàn)了雙向地面波束成型技術的衛(wèi)星,提高了應用的靈活性。
·1300平臺還是第一批實現(xiàn)了賦形波束天線反射面的衛(wèi)星之一。
▲GOES系列是勞拉研制的少數(shù)對地觀測衛(wèi)星之一
▲勞拉依然在建造高通量衛(wèi)星,這是為加拿大電信衛(wèi)星公司制造的電信衛(wèi)星18號
·1300平臺是第一種采用電推進技術的衛(wèi)星,但勞拉并沒有把領先優(yōu)勢保持下去,被波音后來居上。
·1300平臺是第一批采用鋰電池的衛(wèi)星平臺之一,大幅度提高了供電性能,降低了重量。
在勞拉陷入困境的同時,馬克薩爾公司另一家制造子公司、保留了老品牌的MDA也陷入了經(jīng)營不善。MDA負責制造著名的加拿大機械臂,無論航天飛機還是國際空間站上的主力機械臂都是MDA的產(chǎn)品。但隨著這兩個項目一個退役、一個竣工,空間機械臂的訂貨也無以為繼。
馬克薩爾公司在2018年中期就打算改變商業(yè)模式,考慮完全放棄勞拉的靜止軌道衛(wèi)星制造業(yè)務,但到了2019年年初,這家公司決定,還是不放棄。
2018年,勞拉總共取得了8.21億美元的營業(yè)額。這個數(shù)字聽起來還不錯,但其中的毛利只有500萬美元。而兩年之前,勞拉的毛利是1.6億美元。如果營業(yè)額跌破5億美元,就要徹底陷入虧損了。馬克薩爾公司指出,只要勞拉每年能拿到一兩顆靜止軌道衛(wèi)星的合同,就不會關閉勞拉公司。這樣的話,加上勞拉為NASA承擔的“普賽克”小行星探測器任務、空間機器人項目和其他政府項目,這家企業(yè)還是能達到每年5億美元營業(yè)額的盈虧平衡線的。
在合并的時候,MDA公司把自己原先的衛(wèi)星制造部門也歸入了勞拉的品牌之下。于是在現(xiàn)在的勞拉空間系統(tǒng)公司網(wǎng)站上,不但有一長串GEO衛(wèi)星列表,也有很長的遙感衛(wèi)星列表。加上此前研制全球星和美國國防部“國防衛(wèi)星通信系統(tǒng)”的經(jīng)驗,意味著勞拉在低軌衛(wèi)星上也能夠有所作為。
上一輪低軌道星座浪潮中,勞拉就拿到了全球星的合同,制造了數(shù)十顆衛(wèi)星。雖然全球星公司經(jīng)歷了破產(chǎn)和重組的悲劇,但在軌衛(wèi)星的工作一直很穩(wěn)定。雖然勞拉在全球星為第二代衛(wèi)星選擇制造商的時候,輸給了泰雷斯-阿萊尼亞,但在加拿大電信衛(wèi)星公司的“電信衛(wèi)星”星座的合同中,兩家競爭對手聯(lián)手合作。這意味著勞拉至少不會徹底退出衛(wèi)星制造業(yè)了。
▲勞拉的主打產(chǎn)品1300衛(wèi)星平臺
▲勞拉還曾經(jīng)試圖研制電推進的小行星探測器,競標NASA的小行星重新定向計劃
▲勞拉正在為加拿大電信衛(wèi)星公司制造的新一代低軌道通信衛(wèi)星驗證星
當然,這么大的公司也不能只靠一兩顆衛(wèi)星的合同活著。按照馬克薩爾公司副總裁的說法,勞拉和整個馬克薩爾公司“將轉(zhuǎn)向更小的衛(wèi)星和政府客戶”。兩大衛(wèi)星制造商的介入,讓人們對“電信星”在技術上的前景沒有什么顧慮。但對于勞拉來說,100多顆小型衛(wèi)星的合同未必能吃飽,后續(xù)的補網(wǎng)發(fā)射也未必會需要太多衛(wèi)星。勞拉如何給自己的衛(wèi)星制造部門找到更多合同來維持下去,還是個很大的問題。
但是GEO衛(wèi)星生產(chǎn)線必然要大幅度削減。如果今后每年的GEO衛(wèi)星制造數(shù)量保持在兩三顆的水平,相應的隊伍、設施應當如何重置,也是一件頭疼的事情。
為了應對困境,勞拉在努力實現(xiàn)技術進步,比如說采用3D打印技術來制作衛(wèi)星天線和天線塔。據(jù)說僅僅到2018年9月25日前,就有15顆衛(wèi)星采用了超過1000個3D打印的零件,材料涉及鋁、鈦和塑料。3D打印機數(shù)可以減少零件質(zhì)量、降低成本、縮短工期,這對正在努力扭轉(zhuǎn)虧損的勞拉來說,意義還是很重要的。到目前為止,勞拉打印過的最大零件是日本電信衛(wèi)星公司的JCSAT-110A衛(wèi)星,它的天線塔采用了37個打印的鈦合金零件。西班牙衛(wèi)星公司的30W-6衛(wèi)星采用了較小的3D打印零件,但數(shù)量達到了200個以上,其中有72個鈦合金零件和大量尼龍零件。在加拿大電信衛(wèi)星公司的電星-18上,勞拉第一次采用了鋁合金打印零件,打印了一組支架,在降低了質(zhì)量的同時,并沒有導致成本的上漲和工期的延長。
勞拉公司對近年來興起的全電推進衛(wèi)星概念也沒有放過。這家公司曾經(jīng)研制過一種稱為SPT-100的電推力器,應用在34顆衛(wèi)星上,總點火時間超過了10萬小時。改進型SPT-140霍爾效應電推力器結合傳統(tǒng)的雙組元化學推力器,實現(xiàn)了國際通信衛(wèi)星38的變軌程序,和還在電信衛(wèi)星19上用于軌道保持。SPT-140的工作功率高達8千瓦,在現(xiàn)有的電推力器中是比較領先的。NASA也對勞拉公司的電推力器表現(xiàn)出了興趣,前文所說的“普賽克”小行星探測器上,也將使用電推力器。
勞拉還推出了SSL-100和SSL-500兩種新的衛(wèi)星平臺系列,分別是65千克和250千克的小衛(wèi)星。其中SSL-500平臺已經(jīng)在商業(yè)市場上有所收獲,在2018年贏得了歐文公司的合同,制造一顆小型靜止軌道通信衛(wèi)星歐文-3。
勞拉公司的未來會怎么樣呢?現(xiàn)在還不是很容易下結論。從馬克薩爾公司的應對來看,他們還是很想保住衛(wèi)星制造能力,為此不惜把自己轉(zhuǎn)型成一個小衛(wèi)星制造商。但是航天界對大小衛(wèi)星的定位早有結論,二者是互補的關系,而不是誰取代誰的關系。在廣播電視這個領域,地球靜止軌道大型衛(wèi)星平臺的地位還是不可替代的。勞拉公司的問題在于產(chǎn)品線過于單一、用戶對象過于單一,沒有很好地抓住美國政府和美國軍方這個大客戶,一旦市場有些風吹草動,就要面臨劇烈的震蕩。這對所有航天企業(yè)來說,都是一個教訓。