
探索浩瀚星河,作為“騰空”的運載工具,火箭是一切太空活動的前提和基礎。
多年來,中國商業航天的首批“入局者”——鄂企航天科工火箭技術有限公司(以下簡稱“火箭公司”)在技術創新、市場開拓、產業鏈協同等方面已積累先發優勢。截至目前,該公司已成功執行近30次發射任務,為湖北加快發展新質生產力注入澎湃動能。
“火箭可回收技術,是降低發射成本的關鍵。快舟在可回收技術上不斷突破,去年底已完成70噸級可重復使用液氧甲烷發動機長程熱試車,近期通過了多工況熱試車考核,今年初,可重復使用技術試驗箭順利完成垂直起降試驗。”4月10日,火箭公司董事長查雄權對湖北日報全媒記者說。
手握多款新型火箭研制任務
從武漢陽邏大橋下高速,沿星谷大道行駛,約15分鐘便抵達武漢國家航天產業基地,只見火箭產業園、衛星產業園僅一街之隔。
隨航天三江工作人員進入火箭產業園,換上藍色工作服,進入總裝測試廠房,研發人員正在對快舟十一號固體運載火箭合練箭進行測試檢查。
“合練箭主要用來測試完成火箭發射的全部流程,包括點火、起飛,一直到衛星分離,在完成上百個指令的過程中,工作人員會實時監測,以此檢驗火箭、發射場和支持系統是否存在問題。”火箭公司總裝總調車間副主任代道義介紹。
隨著快舟火箭履約任務邁入批量生產、批量總裝、組批發射階段,多款新型火箭研制任務并行,零部件、工裝和工藝加工需求直線上升。
運載火箭是商業航天產業核心環節。火箭的高可靠性、低成本性、運載能力等,是關系到商業航天產業發展的基礎,形成了火箭產業的競爭壁壘。
據介紹,中國航天科工集團努力突破航天產業發展技術瓶頸,于2012年推出我國首型固體運載火箭——快舟,利用其低成本、高可靠和車載機動的靈活優勢,火箭公司在2017年實現“中國純商業發射第一單”。
“依托航天科工成熟的技術經驗、型號質量文化、完備的配套體系和優質的人才隊伍,火箭公司在大力發展商業航天產業,加速商業航天產業規范、有序、高質量發展上,具有良好的工業基礎優勢。”查雄權說。
在武漢國家航天產業基地所在地新洲,包括武昌船舶重工、華夏精沖在內的多家傳統產業企業紛紛以承攬工裝加工、工藝焊接等工作的方式融入航天“朋友圈”,并通過完善航天質量文化和打造航天工業標準,推進自身產業升級。
鄂企持續迭代核心技術
在深耕固體火箭領域的同時,快舟火箭正加快型譜化發展,躋身可重復使用液體運載火箭新賽道。
2022年,火箭公司與湖北省聯合成立航天液體動力湖北工程研究中心,陸續提升液體發動機冷態試驗和熱試驗能力,各項關鍵技術驗證正穩步推進。
據介紹,火箭公司立足固、液運載火箭技術,正在結合區域內航天、船舶、機械制造和激光等資源,推進產業創新,建立多元、敏捷、垂直的產業鏈體系。
去年8月,一則消息讓全球商業航天領域沸騰。美國商業航天企業巨頭SpaceX(太空探索技術公司),在一次財務數據曝光中,顯示其已經實現盈利。
SpaceX的可回收技術,大大降低了火箭的制造成本。借鑒SpaceX飛速發展經驗,根據商業航天發展態勢,我國商業火箭發展分為制造一次性小型火箭、研制可重復使用中大型火箭、研制大型運載火箭系統三大步。
“我國商業火箭企業正邁向第二步,這一步中主要面臨技術、資金、市場上的三大挑戰,其中,技術問題是各家航天企業比拼‘硬實力’的環節。”查雄權說。
可重復使用液體火箭,要解決發動機推力調節、控制系統和發動機調推特性匹配等關鍵技術難題。
“這在國內屬于技術空白區,需要企業核心技術在手,同時具備健全的發動機冷、熱態試驗平臺,以應對新型火箭研發過程中高難度、高頻次的技術攻關試驗。這對初創企業來說,是不小的挑戰。”查雄權說。
商業發射中,盈虧平衡點的問題,是另一種“高階”技術難題。
“可重復使用火箭,子級需要為回收預留燃料,意味著運載能力相比一次性使用狀態有所下降。如果回收回來的火箭價值,抵不上運載能力的損失,火箭回收就失去意義。所以,可回收火箭的運載損失要控制在一定比例之下,這需要國內商業航天企業不斷迭代技術,攻克減少運載損失的技術難題。”查雄權說。
“貨架式”供給更高效
今年,我國第一個商業航天發射場——海南國際商業航天發射中心的一號發射工位,將實現常態化發射。
“我國商業航天發展態勢喜人,隨著國內衛星星座建設加速,傳統四大發射場發射工位數量和執行任務的能力有限,無法滿足巨大的發射需求。火箭公司對發射場資源需求迫切,大家對在建的商業發射場充滿期待。”火箭公司副總經理黃雷說。
面對我國日益旺盛的商業衛星發射需求,火箭公司發揮產業鏈承上啟下作用,加大科技創新力度,加速快舟火箭由“零售”向“批產”轉型,為湖北航天產業發展“闖”出增量。
2020年,入駐武漢國家航天產業基地的快舟火箭產業園,作為我國首個現代化商業火箭產業園正式投產。2021年,首批“湖北造”火箭從該產業園下線。
通過打造通用化、模塊化批產制造方案,鉆研輕量化、標準化星箭適配方案,高性價比的“貨架式”成熟供給模式,火箭公司帶動越來越多鄂企加入航天發射供應鏈體系。荊州、襄陽多家企業,承擔起快舟部分新型號外協配套工作。
“在促進任務協同的同時,公司還吸引諸多產業鏈上下游企業,入駐武漢國家航天產業基地,以‘鏈’帶‘群’,加速航天產業在湖北根植,牽引產業融合、鞏固供應鏈優勢。”黃雷說。
去年,快舟“8發8成”任務中,有5次執行的是“天目一號”星座批量發射任務,其總裝集成單位,位于快舟火箭產業園“對門”的衛星產業園。相隔不到百米的距離,為任務溝通協調、星箭聯合試驗等環節提供極大便利。高效履約加速衛星公司研制滾動化、規模化發展,帶動更多衛星制造上下游企業加入“群聊”。
“湖北航天產業基礎雄厚,人才資源豐富,在國家大的政策框架下,地方政府可因地制宜,出臺更具針對性、應用范圍更廣、吸引力和可操作性更強的方針政策,促進航天相關產業融合發展。”黃雷建議。