小塊頭有大智慧 航天"國家隊"開啟商業航天新篇章
小塊頭有大智慧 航天"國家隊"開啟商業航天新篇章

文章來源:國資小新 發布時間(jian):2020-08-19
8月(yue)17日12時11分,捷(jie)龍一(yi)號(hao)遙一(yi)運載火箭在酒(jiu)泉衛(wei)星發射中心點火升空,成功將3顆衛(wei)星送入預定軌(gui)道(dao),發射取得(de)圓(yuan)滿成功。這是捷(jie)龍一(yi)號(hao)運載火箭的首次發射,標志(zhi)著中國“龍”系列商業運載火箭從此登上歷史(shi)舞臺。
捷龍一號火箭點火起飛
捷龍一號火箭劃過長空
捷龍一號火箭
捷(jie)龍一號火(huo)箭由(you)航天科技(ji)集團中(zhong)國運(yun)載火(huo)箭研究院抓(zhua)總研制(zhi),為四(si)級(ji)固體發動(dong)機串(chuan)聯的總體構型,全箭總長(chang)約(yue)19.5米(mi)(mi),箭體直徑1.2米(mi)(mi),起飛重量約(yue)23.1噸,是中(zhong)國運(yun)載火(huo)箭研究院商業模式打造的首枚商業航天運(yun)載火(huo)箭。
開啟商業火箭研制新模式
純商(shang)業模式是(shi)指捷龍一號火(huo)箭是(shi)利用社會資本開展研制生(sheng)產、促進模式創新的。
主(zhu)要(yao)體現在兩方(fang)面(mian):一(yi)是研制(zhi)經費(fei)不是來源于國(guo)家經費(fei),而是面(mian)向社(she)會資本融資;二是以往火(huo)箭研制(zhi)過程中(zhong)基(ji)本都是與體制(zhi)內的(de)成熟配套(tao)單(dan)位合作(zuo),該型火(huo)箭打破了原(yuan)有的(de)配套(tao)關系,通過競(jing)爭,選擇(ze)性價比最優(you)的(de)配套(tao)單(dan)位,提高性能、降低成本。
目前,捷龍一(yi)號火(huo)箭(jian)(jian)的(de)目標成本基本可以達到(dao)3萬美元/公(gong)斤,是(shi)世界(jie)上單(dan)位載荷(he)入軌成本最低的(de)火(huo)箭(jian)(jian)。
捷龍一號(hao)火箭(jian)具有(you)“兩(liang)高(gao)兩(liang)快”的特(te)點。高(gao)可(ke)靠(kao)性(xing),捷龍一號(hao)火箭(jian)依(yi)托火箭(jian)院(yuan)雄(xiong)厚(hou)的技術實力,通過(guo)借用成熟型號(hao)發(fa)動機及其設計技術,可(ke)有(you)效控制(zhi)技術風險(xian),提高(gao)可(ke)靠(kao)性(xing)。高(gao)性(xing)價(jia)比,能夠以較(jiao)低的價(jia)格提供(gong)較(jiao)高(gao)的性(xing)能指標(biao)。快履約,從(cong)簽訂合同到履約發(fa)射(she)僅需6個月,比其他現役火箭(jian)履約時間短(duan)很多(duo)。快發(fa)射(she),火箭(jian)進場后最(zui)短(duan)可(ke)在24小(xiao)時內完成發(fa)射(she)。
創下15個第一的捷龍一號
本次發射的捷(jie)龍一號火箭創下了15個第一。
總裝中的捷龍一號火箭
01.我國規模最小的一型商業運載火箭(jian)
捷龍一號是我(wo)國規(gui)模最小的可運(yun)送有效載(zai)荷入軌的運(yun)載(zai)火箭(jian),具(ju)有小、快、靈的特(te)點。
02.我國商(shang)業火箭中運(yun)載效率最高
捷龍一(yi)號(hao)規模雖小,但(dan)是性能優異,能夠實現500千米太陽同步軌(gui)道200千克的(de)運(yun)載能力,在我國(guo)商業(ye)固體(ti)火箭中(zhong)運(yun)載效(xiao)率最高。
03.我國第一型采(cai)用衛星倒(dao)裝布局的運載火(huo)箭
在(zai)國內首(shou)次(ci)創新(xin)采用了衛星倒(dao)裝(zhuang)的空間布(bu)局(ju)形式,給衛星提供(gong)了完(wan)整、規(gui)則的安裝(zhuang)空間。
04.我國第一型實(shi)現衛星艙(cang)全(quan)透波(bo)功能的固(gu)體運載火箭(jian)
捷龍一號(hao)火箭(jian)衛星艙殼體采用特殊夾層結構,能(neng)有(you)效滿(man)足火箭(jian)儀器艙以及衛星載荷(he)無線設備的全透波要求。
05.我國第一型采(cai)用液體推進劑預(yu)包(bao)裝(zhuang)技術的商業運載火箭
該(gai)技術就類似于提前(qian)把礦泉水裝在瓶(ping)子里,而不是到了發射場再進行灌裝,因此(ci),不需要在射前(qian)加注推進劑,可以實現快速發射。
06.第一型(xing)采用低成本化固體發動機研(yan)制方(fang)法(fa)研(yan)制的(de)運載火箭(jian)
在確保高可靠(kao)性的前期下,捷龍一(yi)號火箭落實低(di)成本(ben)化(hua)研(yan)制(zhi)理念,優化(hua)研(yan)制(zhi)流程,縮短研(yan)制(zhi)周(zhou)期。四級發動機設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)時采用推進劑配方統型設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)、關鍵部組(zu)件統一(yi)化(hua)設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)等先進理念,大(da)幅降低(di)研(yan)制(zhi)成本(ben)。
07.我國第一型采用基(ji)于“平(ping)板舵+RCS”的復合控制(zhi)技術的運載火(huo)箭
火箭采用平板空氣舵(duo)和RCS的復(fu)合控制(zhi)方式(shi),簡化控制(zhi)方案(an),降(jiang)低了(le)火箭成本,同時(shi)為分離后(hou)的子(zi)級落點控制(zhi)技術驗(yan)證(zheng)奠定了(le)基礎。
08.第一型(xing)實現大長細比(bi)彈性(xing)幅相混合控制的(de)運載(zai)火箭
捷龍一號火(huo)箭(jian)長(chang)細(xi)比大,整(zheng)體結構(gou)就像“面條”一樣(yang),又(you)細(xi)又(you)軟,采用(yong)彈性幅相混(hun)合控制(zhi)技術,能夠實現(xian)火(huo)箭(jian)穩定(ding)控制(zhi),確保火(huo)箭(jian)高精度穩定(ding)飛(fei)行。
09.我國第(di)一型基于(yu)多核架構開(kai)展飛(fei)行控制軟件(jian)設計的運載火箭
就像(xiang)電腦采用多核處(chu)理器以后,運行(xing)速(su)度會加快(kuai)一樣,采用多核架(jia)構的飛行(xing)控(kong)制(zhi)軟(ruan)件,使(shi)飛行(xing)控(kong)制(zhi)系統有了獨立的處(chu)理器,確保飛行(xing)控(kong)制(zhi)系統實時、高效(xiao)、高可靠運行(xing)。
10.我國第一型采(cai)用(yong)全耗盡關機預測(ce)+校正多維(wei)能量管理迭(die)代制導方法(fa)的運載火箭
采用該方法,可以快速規劃出(chu)火箭的飛行(xing)軌跡,提高入軌精度(du)。
11.我國(guo)第一型采用實時(shi)以太(tai)網實現箭上總線(xian)一體(ti)化設計的運載火(huo)箭
利用高速率以太網(wang)通信(xin),通信(xin)效率顯著提(ti)升。
12.我國(guo)第一型實現(xian)集成電氣產品復(fu)合熱控方法的運載火箭
箭上單(dan)機采用(yong)高度集成(cheng)化設(she)計,一臺單(dan)機實現全箭控(kong)(kong)制(zhi)和(he)遙測等功能(neng),單(dan)機采用(yong)復合集成(cheng)熱控(kong)(kong)技(ji)術,保證(zheng)產品可(ke)靠(kao)工作。
13.在商業航天領域首次采用深度智能化(hua)數據(ju)解析方法(fa)實施測試數據(ju)判讀
可實現(xian)數據(ju)多維(wei)度實時判讀,大幅提升測試效率和(he)數據(ju)分析的準確(que)性(xing)。
捷龍一號火箭起豎完畢
14.在商業航天領域(yu)首次采用發射車實現熱發射的運(yun)載火(huo)箭
采用自行式(shi)運(yun)載火箭(jian)發射車(che),可(ke)實現運(yun)輸(shu)過程及(ji)射前衛星艙等關(guan)鍵部(bu)位的保溫,提升了對衛星地(di)面環境的保障(zhang)能力(li)。
15.在商業(ye)航天領域首(shou)次實現射前自主定(ding)位定(ding)向能力
首次實現(xian)可復用全自動瞄準能力,為火箭低成本快速發(fa)射提(ti)供支撐。
如此(ci)眾多的(de)第一次(ci),給火(huo)箭研(yan)制工作帶來了一系(xi)列挑戰。研(yan)制團隊打破傳統(tong),自我革新(xin),大膽(dan)嘗試(shi)應用新(xin)技(ji)(ji)術(shu)、新(xin)產品、新(xin)流(liu)程、新(xin)配套,積極推動技(ji)(ji)術(shu)創新(xin)和(he)模式創新(xin),實現了“低成本(ben)、高(gao)可靠(kao),模塊化、產業化,低保障、易維護”的(de)設計要求(qiu)。自2018年2月啟動研(yan)制工作,到今(jin)日實現首飛,捷龍一號火(huo)箭只(zhi)用了不到18個月的(de)時(shi)間,成為中國航(hang)天(tian)研(yan)制周期最短的(de)火(huo)箭之一。
2到3年可實現火箭重復使用 “純商業化”探索未來可期
捷龍一號火箭正在總裝
無論是(shi)商業航天(tian)國家隊的快(kuai)舟、捷龍(long)、長征十一號,還是(shi)中(zhong)國民(min)營航天(tian)企(qi)業的首次入軌發(fa)射(she)及可回(hui)收發(fa)射(she)試驗,一段時(shi)間以來,中(zhong)國商業航天(tian)的發(fa)展(zhan)正在(zai)加速前(qian)行。
中國運載(zai)火箭研究院下屬中國長征火箭有限公(gong)司提出了“讓航(hang)天技(ji)術鏈接人(ren)類生活(huo)”的(de)(de)發(fa)展愿景。這讓一度被認(ren)為是“官辦”商業航(hang)天的(de)(de)“國家隊”,真正進入了“純商業化”的(de)(de)探索新階段。
“我(wo)們(men)既立足中(zhong)國航天60余年的積累,又打(da)開大門辦商業航天。”中(zhong)國航天科技集團有限(xian)公司吳燕生董事長(chang)指出了新時代中(zhong)國商業航天的新變化:“利用(yong)社會資本開展研制生產,促進模式創新。”
“一家(jia)獨大(da)的市場是(shi)沒有(you)(you)活力的。”中國長(chang)征(zheng)火箭有(you)(you)限公司總裁唐(tang)亞剛認為(wei),我們希望(wang)有(you)(you)一個多(duo)方參與的商業航(hang)天,來促進我們自身的變革和其他航(hang)天領域的技術(shu)創新。
根據規劃(hua),捷龍一號火(huo)箭將實施“三(san)步走”戰略(lve):
第一步,從2018年(nian)(nian)研制啟(qi)動到2019年(nian)(nian)8月,完(wan)成首飛任務1發,積極開拓國內、國際(ji)兩大市場,創新商業、研發、運(yun)營三(san)種模式;
第二步,到2020年12月,完成研制批任務5發,完成1.4米衛星(xing)艙方案設(she)計和飛行驗證,具備在國內(nei)各主要發射(she)(she)場實施發射(she)(she)的能力;
第三步,從2021年起(qi),進入成熟批(pi)任務階段,為每10發一批(pi),實現較高的國內發射占有(you)率,打造“捷龍”國際品(pin)牌。
“龍(long)(long)系(xi)列”現(xian)在初步考(kao)慮(lv)兩個(ge)(ge)系(xi)列,一個(ge)(ge)捷(jie)龍(long)(long)系(xi)列、一個(ge)(ge)騰龍(long)(long)系(xi)列,捷(jie)龍(long)(long)系(xi)列以商業(ye)固體(ti)運(yun)載(zai)火(huo)箭為(wei)(wei)主(zhu),對發射設施的(de)依賴(lai)度比較低,而且比較靈活。騰龍(long)(long)系(xi)列以液體(ti)運(yun)載(zai)火(huo)箭為(wei)(wei)主(zhu),運(yun)載(zai)能(neng)力較大。
7月(yue)26日,我(wo)國運載火(huo)(huo)箭首(shou)次(ci)“柵格舵(duo)分(fen)離體落(luo)區安(an)全控制技術”試驗取得成功,為后續發(fa)展可(ke)重復使用火(huo)(huo)箭奠定了(le)基礎。
“我們(men)是(shi)不同的技(ji)術(shu)途徑、技(ji)術(shu)路線(xian)都在做,包(bao)括(kuo)垂直(zhi)起降的、水平起飛(fei)返回的。現在我們(men)已經加快了重(zhong)(zhong)復使(shi)用(yong)技(ji)術(shu)的開發,預計未來2到3年,就會實(shi)現中國火(huo)箭(jian)重(zhong)(zhong)復使(shi)用(yong)技(ji)術(shu)的應用(yong)。”中國運載火(huo)箭(jian)研究院所屬中國長征火(huo)箭(jian)有(you)限(xian)公司總裁唐亞剛說。
中國商業航天的創新“生力軍”
技(ji)術和模式創新的背后離不開中國運(yun)載火箭技(ji)術研(yan)究院60余年技(ji)術、數據(ju)、人才等各方面(mian)的積(ji)累與沉淀。捷龍(long)一號的探索,打開了(le)一扇窗,讓體制內科研(yan)院所年輕(qing)人的“金點子(zi)”能夠更快擁有(you)“試金石”,干(gan)一番新事業(ye)的創業(ye)激情讓創新活力一下子(zi)就(jiu)激發了(le)出來。
捷龍一號研制團隊以80、90后為主,平均年齡僅(jin)31歲。在(zai)這支創(chuang)新“生力(li)軍”中(zhong),他們常常用(yong)“頭腦風(feng)暴”擦出(chu)解決難題的(de)“火花(hua)”,剛剛在(zai)創(chuang)新大賽中(zhong)嶄露頭角的(de)創(chuang)意(yi)也(ye)能直(zhi)接轉化運(yun)用(yong)到產品上(shang)來(lai)。
“作(zuo)為年輕人,我(wo)們總想干一(yi)些和以前不一(yi)樣的事(shi)情。在(zai)這里,我(wo)們更能(neng)放手去拼(pin)、大膽去干。”85后的捷龍一(yi)號飛(fei)控系統副主(zhu)任設(she)計師宋志國說(shuo)。
“多年來(lai),我們先后自主(zhu)研制(zhi)了(le)(le)12種不(bu)同型(xing)號的長征(zheng)系列運(yun)載(zai)火(huo)(huo)箭,實現了(le)(le)從無到有,從一箭一星(xing)到一箭多星(xing),從發射衛星(xing)到發射載(zai)人飛船(chuan)和月球探測器等(deng)一系列重大跨越,我們抓總研制(zhi)的火(huo)(huo)箭見證了(le)(le)中國運(yun)載(zai)火(huo)(huo)箭發展的每一步,捷龍(long)將成(cheng)為(wei)中國火(huo)(huo)箭的新起點(dian)。”中國運(yun)載(zai)火(huo)(huo)箭技術研究(jiu)院院長王(wang)小軍說(shuo)。
【責任編輯:宋詞】