军民融合 创新驱动协同开创商业航天新业态

2016-09-16 08:53中国航天科工集团公司副总经理刘石泉
国防科技工业 2016年10期
关键词:科工中国航天航天

中国航天科工集团公司副总经理 刘石泉

军民融合 创新驱动
协同开创商业航天新业态

中国航天科工集团公司副总经理 刘石泉

随着世界航天产业的快速发展,中国航天技术正逐步实现广泛的商业化的应用,商业航天以其特有的创新发展模式,为助推航天产业经济发展带来强劲的动力。中国航天科工集团公司将发展商业航天作为集团公司产业的重要组成部分,正在酝酿和实施若干具有商业航天特色的项目,将通过市场化、商业化的机制推动商业航天产业发展。

商业航天是以市场为主导,具有商业盈利模式的航天活动,是支撑航天产业化、广泛服务于国计民生的基础,是航天产业发展到一定阶段的必然产物。

世界商业航天发展启示

世界商业航天发展进程主要分为两个阶段:第一阶段,面向大众应用,政府购买服务,包括各类对地观测商业卫星,像陆地卫星、Quickbird卫星等,和各类商业通信卫星;第二阶段,通过创新引领航天技术发展,比如,SpaceX公司“猎鹰9”火箭首次实现海上回收,火箭实验室公司完成了“电子号”小型运载火箭发动机资格认证实验,维珍银河公司展示了新版“太空船2号”飞行器。

与此同时,各国政府制定多部立法,为发展商业航天保驾护航。2015到2016年,美国制定了《关于促进私营航天竞争力、推进创业的法案》《商业航天发射竞争法案》,为商业资本参与航天活动提供了更多的机会和保障,对商业航天的发展起到了进一步的推动作用。还出台了很多像《商业通信卫星法案》《商业遥感政策》《商业空间法》等条文。

世界商业航天逐渐呈现蓬勃发展的态势。一方面,新兴的市场力量正在兴起,在美国发展商业航天政策鼓励以及商业航天项目的双重推动下,大量资本进入航天领域,以太空探索公司为代表的商业载人航天领域,以数字地球公司和地球眼公司为代表的商业遥感领域,以OneWeb公司为代表的天基互联通信领域,一批具有经济、技术实力的航天企业,借助商业航天发展的东风迅速成长起来。

同时,成本费用显著降低。商业航天模式显著降低了航天成本,性价比大为提高,商业发展市场方面,“猎鹰9号”火箭拉低了商业航天发射价格的一个数量级。NASA商业轨道运输项目大幅降低了往返空间站费用。遥感市场方面,侦查能力相近,商业遥感卫星的价格仅为军用侦察卫星的1/5。

此外,效率明显提高。在管理效率方面,商业航天管理机构建立了更加扁平化的组织机构,缩短管理链条。研制周期缩短,“猎鹰9号”设计至首飞仅用4年半时间。技术创新加快,SpaceX公司进行了可重复使用火箭系统试验,陆地和海上平台试验也已经取得了成功。

同时,也带动了国家经济发展。2015年,全球航天产业经济总量达到3600亿美元,其中商业航天产值达到75%以上,近年来,全球航天经济的增量,大部分都来自于商业航天。

商业航天产业直接带动了卫星/运载火箭的制造机发射、通信/导航设备等相关产业的发展,未来还将与移动互联网、物联网、智慧城市建设等领域深入融合,形成新的经济增长点。

创新思路布局商业航天

中国航天科工以创新思路积极布局商业航天,重点实施飞云、快云、行云、虹云、腾云等五大商业航天工程,并依托多类运载系统、平台系统、地面装备、空间信息应用产品,在“空、临、天”多层次着力构建全域信息网络。

飞云工程。对应无人机机载区域云网项目,以长航时高空无人机为平台,重点瞄准应急通信、遥感监测等应用方向,兼顾科学实验等应用需求,构建空中信息局域网。实施的计划是:2016年,完成长航时高空无人机的网络信息系统关键技术攻关,完成原理验证。2017年,建立第一代长航时高空无人机空中局域网系统,形成应用服务能力。

快云工程。对应的是临近空间的飞艇载局域云网项目,以快速发射的浮空器为平台,构建临近空间局域网。其实施计划是:2017年完成关键技术攻关和原理验证,2018年形成第一代商业应用系统,并具备应急信息支援服务能力。

行云工程。对应星载窄带全球移动物联网项目,是面向物联网、大数据等未来产业发展需求研制的低轨的微小卫星的信息系统,采取“星地微波通信+星间激光通信”的方案,实现空间窄带信息的无缝获取、传输与共享。其总体方案是,采用48颗低轨接入卫星和9颗低轨中继卫星组网的方式,对南北纬55度范围内地区实现近实时的覆盖,应用行业领域包括野外数据采集、物流运输、工程机械、安全监测、救灾应急等领域。

它的实施计划是:第一阶段,主要是进行总体的方案论证,开展关键技术攻关;第二阶段,完成“6+2系统”的构建,开展试运行工作和试点的开展工作;第三阶段,到2020年,完成全系统的构建,并全面进行国内外的市场开拓;最后,是系统进行常态化的运行和系统的维护。

虹云工程。对应的是星载宽带全球移动互联网项目,是面向全球移动互联网和网络高速接入需求研制的Ka波段低轨通信卫星星座,为用户实现随时随地按需的互联网接入。利用多颗低轨卫星组成星座,提供全球覆盖的宽带互联接入服务,是近年卫星移动通信产业发展的热点。目前,国外多家企业均提出了数百颗卫星量级的低轨移动通信星座的计划。

它的总体方案是:空间段,采用156颗卫星,全球覆盖ka波段,单星4Gbps;地面段,综合运控中心、信关站;用户端,移动式和固定式用户站;服务系统,测控站、运载火箭利用多颗。实施计划是:2017年前,完成一颗技术验证星发射入轨;2019年前,完成四颗业务试验星发射入轨;2021年前,构建全系统。

腾云工程。对应的是空间往返飞行项目。突破以组合动力、机体/推进一体化技术为代表的核心技术,完善试验设施建设,建成空天飞行器技术综合研究体系。

空天往返飞行器是可执行航天发射任务并多次重复使用的新一代天地往返飞行器,可在地面机场水平起飞,具有廉价、安全、便捷、机动等优势,是国际上天地往返领域发展的热点。

总体方案是,可重复使用空天飞行器从机场水平起飞,在大气层中加速爬升,达到30至40公里高度时一二级分离,一级返回水平着陆,二级继续爬升进入近地轨道,完成任务后再入返回,水平着陆。实施的规划是:2020年,完成组合发动机模态转换技术的验证飞行试验;2030年,完成两级入轨空天飞行器技术验证飞行试验;五大商业航天工程设计多类天基与空基平台、有效载荷以及地面支持系统的研发生产,并将带动多类运载系统和地面应用系统的开发与应用。

运载系统——“快舟”系列固体运载火箭。发展规划:“快舟一号”通用型固体运载火箭,能够运送200千克载荷进入700公里太阳同步轨道,2016年完成总体优化;“快舟十一号”固体运载火箭,能够把1吨载荷送入700公里太阳同步轨道,2017年完成研制;“快舟二十一号”固体运载火箭,直径3米,2025年完成研制。

现阶段取得的成果包括:2016年2月,成立了国内首家商业火箭公司航天科工火箭技术有限公司,预计到2020年能够形成50发运载火箭发射能力;2016年4月,签订了首个商业发射服务的合同。2016年底,将进行首次商业发射服务。

运载系统除了“快舟”系列以外,还有“开拓”系列,今年年底准备发射200千克量级低轨道卫星。还有“羽舟”系列,利用地面大型电磁弹射系统发射电推火箭,计划2020年完成电磁发射演示系统建设及原理验证试验。“巧舟”系列,用以发射平流层飞艇,计划2018年提供发射运载服务。“轻舟”系列,利用地面大型电磁弹射系统发射液体运载火箭,计划2020年前,完成电磁发射演示系统建设及原理验证试验。

空间信息应用产品。主要包括:“天信1号”,以空间地理信息应用为主线,为用户提供基础设备服务、数据服务、平台服务、软件服务以及行业定制服务,拓展国际市场、促进大众消费;“天信2号”,行云工程用户终端研制;“天信3号”,虹云工程用户终端研制;“天信4号”,建设卫星定位、导航和授时等应用体系,融入地基定位增强、室内定位等多种辅助系统,打造公共服务平台,提供物流、安监、智慧城市等行业应用服务,提供智慧社区、智慧旅游等大众消费服务,提供车联网等重点领域运营服务;“天信5号”,基于电磁场、重力、大气、海洋、空间射线等各类空间信息,开发信息应用产品,提供定制化服务。

商业模式推动产业发展

坚持商业化模式的发展原则,选择项目合作伙伴。中国航天科工将根据“以商业化模式发展航天产业”的原则,本着“信息互通、资源共享、能力协同、开放合作、互利共赢”的理念,以“性能优、质量优、价格优、服务优”为标准,提供商业航天产业产品和服务,并以此为标准择优选择项目合作伙伴。

坚持“三创新”发展思路,推动商业航天产业突破。坚持技术创新、商业模式创新、管理创新的“三创新”发展思路,并将其渗透进项目论证和实施的各环节,为商业航天创新发展提供全方位的政策保障,确保商业航天关键技术突破,打造商业航天核心竞争力。

依托航天云网的双创平台,设立商业航天专区,实现商业航天创新发展。航天云网是中国航天科工积极响应国家“中国制造2025”“互联网+”“大众创业、万众创新”等战略部署,打造的我国首个工业互联网平台,努力打造众创、众包、众扶、众筹的社会化双创生态环境。

商业航天专区已经在航天云网正式上线,后续中国航天科工将通过此平台,分批对外发布项目的合作与配套协作指南,按照商业规则,开放合作,互利共赢,发展商业航天产业。

设立“航天湖北长江产业投资基金”,支撑商业航天产业发展。航天湖北长江产业投资基金,简称“航天产业基金”,是由中国航天科工集团公司与湖北省长江经济带产业基金管理有限公司合作,联合社会有关的机构共同发起设立,规模达百亿元,作为发展商业航天项目的重要资金来源之一,支撑商业航天产业发展。

与地方政府共建“武汉国家航天产业基地”,推动商业航天产业集聚发展。8月5日,国家发展和改革委员会印发了关于湖北省武汉国家航天产业基地实施方案的复函,正式批复了湖北省建设武汉国家航天产业基地。湖北省和武汉市已经从基地建设、项目引进、产业发展、产业环境、人才保障等多个方面提出了17项产业基地的鼓励支持政策,加快产业基地的建设,推动航天产业的发展。

中国航天科工将负责系统整体方案的论证与设计、关键技术攻关、综合集成、大型地面试验、飞行试验、商业航天以及与政府、国际组织、航天发射相关机构的综合协调,为武汉国家航天产业基地的建设发展、生态涵养发挥核心作用。

我国航天事业经过60年的创新发展,创造了非凡的业绩,取得了举世瞩目的成就。今年4月24日,中国航天日的成立,更是鼓励了航天人继续“勇攀科技高峰,谱写航天事业新篇章”。

站在航天产业发展新的历史起点上,希望国家加快《航天法》及配套法规的制定进程,为商业航天发展提供规划、经费、基础设施等政策的支持。中国航天科工集团公司坚决落实党中央军民融合战略、创新驱动战略,有责任在商业航天发展的历史进程中发挥关键性的作用,愿与社会各界集聚论坛、集聚基地、集聚项目,并肩携手,不忘初心、砥砺前行,助力协同发展,协同开创商业航天新业态。

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