中国航天科技集团公司第一研究院型号总指挥 杨毅强
发展商业航天 服务普通大众
中国航天科技集团公司第一研究院型号总指挥 杨毅强
商业化发展、服务普通人的生活,是所有高技术得以发展的有效手段和推动力,航天技术也不例外。放眼国际,除政府、军方重大工程项目外,民用航天的发展已深入普通人的生活,私有、民营的小型火箭、卫星公司如雨后春笋蓬勃发展,航天产业日益向商业化、大众化发展,航天应用日益贴近、深入到大众生活中。航天运输将与航空运输一样,也将步入大众消费的时代。
商业航天的发展壮大是我国航天技术走向成熟的重要一极。2015年工信部和国家航天局发布的《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015-2025年)》指出,我国空间基础设施正处于转型发展关键期,发展机制从政府投资为主向多元化、商业化发展转变。《规划》还提出民用航天产业要服务我国“走出去”和“一带一路”战略,大力拓展国际市场,为商业火箭面向大众、面向国际,走向开放提供了新思路。
值得一提的是,商业航天不等于民营航天,不依赖政府投资并以经营为目的的航天活动都可划入这一范畴,因此国有企业同样也能成为这一热潮的受益者。
以小卫星的发展趋势为例,传统商业航天市场环境下,一般会选用成熟的中型或中型以上火箭发射通讯、遥感类卫星,小卫星则大都采用搭载的方式发射,从预定到发射一般两年左右,发射周期长、费用高。近年来,随着信息技术、新材料和新工艺等高新技术成果的日益成熟,卫星技术发展找到了新出路,卫星在体积和质量大大减小的情况下仍保持较高性能水平。尤其是随着以“长征十一号”“长征六号”“快舟”为代表的快速、便捷、可靠、廉价的小型火箭应运而生,小型卫星大规模应用成为可能,小卫星的发射方式由传统的搭载开始向个性化、定制化、众筹化方向转变。
与大型卫星相比,小卫星有一些显著优点,比如,研制周期短、成本低(千万级到百万、十万级左右),投资少、见效快,同时,体积小,发射更方便,在地面应用也更灵活。更重要的是,小型卫星的研制难度低,使得国内外许多公司、企业、大学研制小型、微小、皮纳卫星。比如,去年“长征十一号”发射了上海八院武器研究所研制的“浦江一号”卫星,同时还搭载了中科院上海中心的三颗卫星,表现非常好。
与国际市场相比,目前国内发射市场竞争能力不强,更强调配套和协调而不是成本和服务。商业航天的发展将给国内发射服务市场引入新需求、新观念和新竞争,国内发射市场也会建立比较完善的招投标机制,促使市场逐步走向成熟。
商业火箭与卫星的关系不再是两个大系统间的协调关系,而是契约关系,商业卫星用户及运营商会对发射服务水平提出更高要求。火箭方必须建立“为客户服务”的理念,以发射服务质量代替火箭研制质量作为评价目标。国内商业卫星发射将不可避免引入国际竞争,国外火箭及国内新兴火箭将会对“长征”火箭这块金字招牌造成一定冲击。
和传统的运载火箭是有区别的相比,商业发射对运载火箭有四个需求。快速响应卫星用户需求。现在国内发射一般都由用户大总体确定后,用两到三年的时间发射,火箭是定制的。现在商业火箭需要高密度发射、快速组网和补网。现在,“长征七号”火箭包括其他的将来的商业火箭,要把用户的小周期提高到30天,最短到30天,也就是事先把火箭生产好,提供标准的接口,这样从进入发射场到发射只需要30天周期。
运载火箭灵活便捷可靠。所谓灵活,首先火箭卫星组合要灵活,既可以定制发射(专属发射),也可以搭载发射,甚至众筹发射。众筹发射指的是,如果小卫星很多,可以提供标准的接口让大家组一发火箭打出去。其次,轨道的适应性要灵活,小型火箭对发射场依赖很少,能够做到对发射设施和测控不依赖,可以做到自主环境保障。所谓便捷,就是现场操作要简单,现在“长征十一号”第二发火箭首次进场,从进场到发射一共9天时间,之后时间会继续缩短。
9月1号晚上,SpaceX公司的“猎鹰9号”,在发射台上发生爆炸,星箭惧毁,极为惨烈。我们应该从上述事件中得到几个启示。
首先,风险控制永远是航天人的底线,个人认为,在商业航天领域,火箭的门槛往往高于小卫星,而且火箭研制需要相应的技术实力和长期的积累。其次,要在成本和可靠性之间要选择平衡点,对于卫星,关注发射成本的同时也要关注火箭的成熟度和可靠性。第三,发射成本要合理可接受,现在通过简化技术状态已经降低了火箭的生产和运营成本,要进一步降低火箭的发射费用。虽然走低成本之路任重道远,但是我们会坚定走下去,用一个合理的、市场可接受的价格,为所有用户提供专业的品牌服务。第四,发射计划精准可保证。国内共4个发射场,液体发射的塔架有限,2017年我们发射任务也很重。商业航天要发展不依赖发射场,可以自主测控、自主可控的火箭,来保证计划准确实施和完成。
一院在SpaceX诞生初期,就组织了院研发中心和市场部门长期关注、研讨SpaceX的变化,把商业航天当作继军事航天和民用航天之后的又一个支柱领域和主战场。未来将乘势而上,坚定推进宇航商业化进程。
以创新驱动战略加快转型。建立商业火箭研发、营销、融资平台,充分发挥在航天运输系统领域研发、设计、生产、试验、服务和人才方面具备的绝对优势,以市场牵动需求,以资本助力创新,从研制型向产品、服务采购型转变;继承60年航天系统工程管理与质量管理经验,重塑适合市场特点的商业航天科研生产体系与质量保证体系,提高火箭可靠性和性能,大幅度降低成本,为国内外卫星用户提供专业、可靠的品牌服务。
发展系列化商业火箭。“长征十一号”运载火箭是我国工程立项研制的第一型固体运载火箭,是我国新一代运载火箭的重要组成。已实现了快速立项、快速研制、快速发射、快速应用,圆满实现了战术技术指标,填补了我国航天运输系统的空白,已成为目前国内运载能力最大、响应最快、机动能力最强、通用性最好、使用最便捷的快速响应固体运载火箭,综合性能处于国际前列。
在“长征十一号”运载火箭研制经验和成熟技术的基础上,充分融合长征系列火箭的成熟产品及技术优势,按照技术继承、产品可靠、军民融合的发展思路,瞄准商业市场的需求,秉承“通用化、组合化、系列化”的思想,采用技术成熟发动机的模块化组合,逐步推出能力衔接、固液兼具、成熟可靠、价格合理的系列化商业运载火箭,运载能力覆盖350~1400kg(700km SSO),发射周期从6小时至72小时,灵活满足不同发射任务需求。
打造商业航天发射产业。除了提供商业火箭发射服务外,我们将统筹利用现在大量的每年15次到20次发射的富余运载能力,建立发射信息网,为国内外卫星用户提供贴心细微的专属发射、众筹发射和搭载发射服务。我院还将推出商业航天发射产业网站“太空速递”,定期公布每年发射时间、轨道、接口、能力等相关信息,逐步实现专属发射时间窗口任意化、众筹发射与搭载发射班次化,并设专席接洽发射服务;与卫星用户广泛协调,针对不同规模的卫星,形成标准接口,并与国际标准接轨,为卫星发射提供更好的服务。
多方位支持小卫星产业化发展。与发展前景良好的卫星用户建立战略合作关系,在商业航天全产业链全面合作和深度融合。
作为我国航天运输系统的主力军,中国运载火箭技术研究院将擎起中国商业航天的旗帜,打造我国商业航天发射产业,为国内外卫星用户提供专业、可靠的品牌服务,支撑托举起中国小卫星产业的发展。