捷龙三号运载火箭基于“三高”发展目标的商业化研制模式探索与实践

商晓艳、汤墨阳、王冀宁、肖薛、金鑫 /中国长征火箭有限公司

近年来，全球航天产业持续稳定发展，正在进入一个崭新的大航天时代。同时，商业航天在世界航天产业发展中的主体地位愈发显著，已经成为航天产业发展建设的新生力量。商业航天技术迭代快、经济效益高、产业协同强，正在成为我国经济发展重要的新增长极，也是我国从航天大国迈向航天强国的重要支撑。大力发展商业航天，是落实党的二十大精神，坚持把发展经济的着力点放在实体经济上，加快建设航天强国，实现“高质量保成功、高效率完成任务、高效益推动航天强国和国防建设”目标的重要途径。

中国长征火箭有限公司作为中国运载火箭技术研究院的商业航天平台，通过商业化运营管理思路，采用技术经济一体化手段，打造出能力更强、成本更优、使用更便捷的捷龙三号固体运载火箭。型号采用“好、快、省”的商业火箭研制模式，仅用20 个月完成型号研制，2022 年12 月9 日14 时35分，在黄海海域点火起飞，以“一箭14 星”的方式，将吉林一号高分03D、丰台少年二号等14 颗卫星精准送入预定轨道，首飞取得圆满成功。公司践行高质量发展要求，立足新的发展阶段，依托研究院独特优势，对标“三高”发展目标，开展了一系列商业化研制管理模式的探索与实践。

一、基于商业化的火箭型号研制管理特点

1.研制模式数字化

随着数字仿真技术的发展、计算机水平和并行计算能力的不断提高，设计、仿真、试验逐渐成为商业化运载火箭研制的“三驾马车”。数字化研制模式具有试验次数不限、模型一次建立、运算速度快等优势，从根本上改变了传统的型号产品设计、工艺、制造流程和协作模式，提高了型号并行协同研制能力，实现了总体、分系统、单机之间实时交互设计，推动了型号研制流程由串行向并行转变，提高了快速响应能力，同时兼顾试验的完整性、有效性和经济性。

2.型号部件产品化

传统研制模式往往“一支队伍一个型号”“一个型号一个技术状态”，不仅导致研制周期长，而且占用大量的宝贵资源，制约了航天事业的可持续发展。在当前商业航天市场竞争加剧的趋势下，低轨卫星逐渐进入大规模组网的新阶段，对火箭提出了低成本、大规模快速组网发射的新需求。商业航天要将航天从科研模式转为工业模式，以最少的型号产品种类和规格满足多种发射任务需求，通过产品化工程推进，使系统和单机成为货架产品，型号在此选用基础上开展设计，从而减少型号新研比重，释放研发资源，缩短研制周期。

3.供应链体系商业化

运载火箭属于高精尖技术产业，零部件覆盖范围广，需要相当长的产业链条进行稳定供应。传统火箭供应链主要封闭在系统内部，往往存在为确保质量而牺牲速度与成本的情况。为应对商业航天市场高性价比、快响应的需求，商业火箭供应链开始尝试引入市场机制，在更大范围内选择优质供应商承担型号任务，逐步建立市场化的符合航天系统工程规律的技术和产品供应链体系，打造全供应链的市场竞争力。

4.成本控制精细化

商业航天以盈利为目标，以市场和资本为驱动，对成本控制的需求更为迫切。对于高风险的火箭发射服务而言，低成本决不能以牺牲可靠性为代价。商业化火箭型号研制管理以把握可靠性和低成本的平衡为目标，通过降低设计生产成本、降低采购成本、提升组织结构运行效率等方式，实现成本全流程精益控制。

5.人员激励市场化

企业之间的竞争，归根结底是人才的竞争。为避免由于用人制度和激励机制不完善影响人才潜力发挥，商业化的火箭型号研制管理尤其重视激发研制管理团队的积极性、主动性与创造性，强化型号项目的经济责任，基于项目绩效进行个人绩效考核，激发内部经营活力，最大限度地释放生产力，全面提升科研生产效率和经营效益。

二、捷龙三号火箭研制管理实践

1.项目孵化阶段

（1）以市场导向确立研制目标

随着多个星座组网建设的持续加速，对火箭发射频率及经济性的要求日益提高。捷龙三号以市场需求为导向，对标低轨卫星发射主力市场，通过市场调研、型谱分析，在研制之初就确定了“高性价比、高可靠、快履约、快发射”的产品目标，同时充分借鉴捷龙一号、长征十一号火箭的研制经验，按照“型号系列化、产品通用化、发射方式多样化”的研制思路，将捷龙三号火箭打造成为极具市场竞争力的商业固体运载火箭。

（2）以多元渠道开展经费筹措

随着商业航天发展，传统依靠国家拨付研制经费的模式逐渐打破，用户方直接采购发射服务，因此必须探索自筹资金或通过资本运作筹集经费的商业研制模式。公司2020 年初完成了A 轮融资，为捷龙三号火箭募集了启动资金，后续通过采用“债权融资+股权融资”的方式募集社会资本，为型号研制提供充足资金保障。

（3）以复合方式组建研制队伍

研究院与公司作为两级独立法人单位，以商业化的组织管理模式，联合研制开发捷龙三号火箭。型号管理机制采用人员互通、相互融合的模式，在研制和生产过程中分工明确、密切合作。研究院负责型号总体设计和研制管理，充分利用研究院强大的研制管理体系，按型号组织开展研制工作；公司派驻调度和质量管理人员，将市场信息和商业化型号管理理念及时传递到型号队伍。复合型团队在提升工作效率及释放产能的同时锻炼了商业化型号队伍。

2.项目开发阶段

（1）设计阶段——多措并举控成本

捷龙三号研制秉持“成本是设计出来的”理念，以技术经济一体为核心，明确技术创新和经济效益的辩证统一关系，围绕商业航天领域全要素统筹和型号产品全生命周期管理，构建技术经济一体化型号成本管控体系，最终实现了成本目标，提升了产品市场竞争力。

坚持压减目标成本。型号研制之初，在明确型号技术指标的同时即确定了型号研制成本和单发成本目标，在设计过程中把成本目标也作为设计结果的检验标准之一，同时首创了在设计转段的同时开展型号成本方案转段的管理模式，夯实型号成本管控成果，确保价格竞争优势。

坚持推进产品化设计。捷龙三号研制中大量选用成熟的货架产品，有效压缩研制周期、节约研制投入；在地面设备上大量选用成熟的商用设备。产品化的推进提高了型号质量稳定性与可靠性，降低型号研制成本，同时，也为产业化的组批生产创造了条件。

坚持优化研制流程。按照传统研制流程，需要投入至少两发当量的全箭级实体产品生产、辗转多地开展多项大型地面试验，不仅研制周期长，经费及人力资源也消耗极高。捷龙三号火箭从方案初期就论证制定了一套符合商业固体运载火箭研制规律的研制程序，将传统“方案+初样+试样”合并为“方案+工程研制”，将设计与生产、生产与试验、试验与总装并行开展，极大地节省了成本费用，缩短了研制周期。

（2）试验阶段——争分夺秒抢进度

在试验阶段，捷龙三号火箭研制团队充分利用积累的航天工程经验和设计经验，充分运用仿真手段及成果，优化实验方法，创新专家团队组织模式，有效压缩了试验时间，高质量、高效率地完成了项目研制工作。

充分继承历史经验。对长征系列火箭先进管理手段经验进行消化、吸收以及再创新，如充分借鉴近似型号历史试验数据和飞行结果，针对捷龙三号热发射和大头罩脉动、噪声引起的环境问题，对比长征二号丙火箭起飞噪声，识别型号风险，做到逻辑闭合、规律清晰。

充分利用数字化手段。充分利用仿真手段及成果，由传统的工程阶段设计生产实物产品，策划、实施实物试验，向使用工业软件开展仿真并结合部分验证性试验转变。取消了试验周期长、经费投入大、配套产品多的全箭风洞试验、全箭模态试验、分离解锁试验、部分结构静力静热试验等大型地面试验，全型号大型地面试验数量减少了30%，产品配套降低1/3 套，极大地节约研制经费，压缩研制周期约8 个月。

充分优化试验方法。梳理试验规划，串行使用地面试验产品，提高产品利用率。以整流罩相关试验为例，整流罩静力完成主要工况设计载荷考核后，再串行完成整流罩分离试验、半罩模态、淋雨试验、静力破坏考核，型号研制地面试验仅用一套产品即完成原定考核项目。

充分依靠专家团队。充分利用研究院强大的技术积累和研制体系，在传统顾问专家和校对专家的基础上，创新性地组建多个责任专家组，责任专家在技术把关的同时，深度参与型号设计，与设计师队伍形成“背靠背”的工作模式，如此将个人的专业设计保障转为组织层面的专家团队能力保障，将重点节点把关转为深度参与把关，有效保障了型号设计试验的质量和效率。

（3）生产阶段——多维管理保成功

在生产阶段，捷龙三号火箭探索商业火箭市场化的协作配套模式，在坚持现有质量标准的基础上，遵循“前、全、细、严”系统思维，开展以差异化管理为核心的质量管理，确保首飞成功。

推行双定点生产模式。通过适度开放箭上金属部段、地面指控及发射支持系统部分产品配套，提高民营企业和工业级产品的参与程度。推行“1+1”双定点生产模式，即体制内和体制外各选定一家供应商，依托体制内供应商保证供货质量和数量，依托体制外供应商促进成本降低，实现了由计划配套向市场配套转型，形成良性循环。

实施差异化质量管控。在产品和元器件质量管控上，实施分级管理，实现型号产品质量管理精细化。在火箭整体可靠性不降低的前提下，制定不同级别产品的器件分级选用和质量管控要求。结合产品特点、产品状态和工作阶段，细化不同级别产品的供方选择范围和验收模式，明确不同级别产品质量处置原则，在保证成功的基础上降低了成本。

3.应用发射阶段

（1）总装测试发射一体化保障

公司投资的固体运载火箭产业基地一期已建成投入使用，固体运载火箭技术厂房距交通枢纽仅5km，捷龙三号火箭在这里打破了多次分解拆装的传统测发模式，完成总装、测试，与卫星对接后，转运进行全系统合练，运至预定发射海域后即可完成发射，整个过程只需要3～4 天时间。依托生产制造发射一体化优势，火箭测发周期大幅缩短，具备出厂评审后数天内快速完成发射的能力。

（2）实现国内首次海上热发射

海上热发射是世界级难题，捷龙三号火箭由于箭体规模增大，创新性地采用了框式导向海上热发射方案，攻克了待发稳定性、离架安全性、燃气流排导和热防护设计等技术难题，在确保发射安全性前提下，有效缩短发射流程、降低发射成本，实现了中国运载火箭从海上冷发射到海上热发射的跨越，填补了国内技术空白。

4.团队提升

捷龙三号火箭作为研究院商业型号研制试点，商业化人才队伍的培养及市场化激励模式的探索是确保型号成功之外的重要任务。公司和研究院将“打造精品商业火箭，锤炼一流商业队伍”定为型号队伍发展的总目标，培养一支技术过硬、作风过硬的研制技术团队，努力实现与型号共成长。

型号研制初期即确定最小人员当量的研制规模，既节省了研制经费，又压缩了管理层级、缩短了管理链条，实现一人多岗且职能清晰，同时，还便于型号各级领导集中力量构建核心技术团队，利于高效协同开展工作。此外，通过创新责任专家组、组建复合化研制队伍等方式，锻炼了一批具有商业市场意识的型号一线管理人员，同时在一定程度上解决型号管理人员紧缺的现实问题。

加大鼓励对型号做出突出贡献人员的力度，在研究院原有“两保奖”等激励措施外，探索由公司通过市场化激励方式，对技术专家队伍、型号队伍以及为型号搭载任务做出贡献的人员进行激励。

三、实践成果

1.不断完善商业运载火箭研制模式，实现高质量发展

捷龙三号火箭通过“积累经验，继承创新，锐意改革，有序推进”的思路，在捷龙一号火箭研制基础上，持续挖潜传统火箭和商业火箭研制的异同点，在商业型号项目立项批复、技术经济一体化设计、设计队伍市场化激励、商业化项目与质量管理等方面取得了进一步优化成果，促进了传统航天研制模式与商业航天研制模式的有机融合，在不降低航天品质的前提下，逐步实现了由行政管理方式向市场进行资源配置的平稳过渡，为后续研究院航天领域全要素管理改革奠定了坚实基础。

2.持续创新商业项目资本运作模式，实现高效率发展

对比传统型号研制完全依靠国家拨付研制经费或研究院自筹研制经费的筹款模式，公司以股权融资方式筹集项目研制经费，同时将捷龙三号预期经营收益作为B 轮融资的重要组成部分。型号研制成功后可支撑公司在B 轮融资中募集更大规模社会资金，用于新型号研制和技术改进，支撑提前布局前沿科技创新领域，提升科研成果转化率，有效防止产研分离，形成技术与资产的正向递增效应，以点带面实现利用资本市场推动公司可持续发展的良性循环。

3.有效推动多方融合产业发展模式，实现高效益发展

相对于研究院以行政计划确定配套供应商的传统模式，捷龙三号火箭在配套产品供应商选择时，通过引入其他军工集团以及优质民营配套单位，参与型号配套竞优竞价，以市场竞争为抓手，提升型号议价能力和成本管控力度，构建了以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的商业火箭产品开发体系及生产体系，协调产业链各相关方利益观念和利益行为，实现融合发展，达到社会、企业共同进步，进而产生更大的社会效益。

四、结束语

捷龙三号火箭研制是商业型号研制模式创新和科研生产改革的一次积极尝试，是国有航天企业发展商业航天可行道路的一次有益探索，也是深入贯彻落实“三高”发展理念的一次成功实践。在完成型号既定研制目标的同时，形成了一套完整的、体系化的、可复制的商业化型号研制管理模式。未来，通过对捷龙三号火箭研制模式的不断迭代完善，以及在更多型号中的创新应用，将带来更大的经济效益和社会效益，为航天强国和国防现代化建设提供研究院智慧。