原航天一院型號總師方心虎:商業航天前程遠大
國家獨資航天企業是航天高速發展的龍頭、骨幹和航天重大工程的責任單位。航天企業最大的困難是軍品項目立項難、預先研究和自主研製項目經費不足。
2016年3月8日,國務院批複同意自2016年起,將每年4月24日設立為「中國航天日」。中國航天日是為紀念中國航天事業成就,發揚中國航天精神設立的一個紀念日。今年4月24日是中國第三個航天日,從2017年航天日到2018年,僅一年時間,中國航天發射25次,將53顆衛星送入太空。中國航天已取得舉世矚目的成就。
傳承航天精神,更應循著老一代航天人的足跡,不斷勇往直前。為了讓更多人了解中國航天走過的道路,【品途】獨家專訪原航天一院型號總師、國家有突出貢獻航天專家方心虎,就航天發展歷程和商業航天發展前景談談他的看法。
1、航天發展歷程的幾個階段
一、 創業階段
1956年4月成立航委,1956年10月8日成立國防部第五研究院;
仿製蘇聯P-2近程導彈;
獨立研製東風二號導彈;
探空火箭的早期試製;
1965年1月成立七機部。
二、在文化大革命十年浩劫中拼搏發展階段
八年四彈規劃的執行,即從1965年到1972年八年中研製出近程、中程、中遠程和洲際導彈;
1970年4月24日在東風四號基礎上研製的長征一號火箭發射東方紅一號圓滿成功,揭開了我國航天的序幕,標誌我國從此進入了空間時代。我曾參加長征一號研製工作,1969年當進入全彈試車期間,由於派系干擾,工作處於癱瘓。周總理多次組織兩派群眾,苦口婆心做工作,多次指示試車是關係國家榮譽的大事,任何人不得干擾。同時委派錢學森協助軍管會全權處理試車工作。試車成功後,總理兩次代表中央祝賀成功;
返回式遙感衛星發射成功;
三線基地建設全面展開。
三、 在改革開放中壯大
洲際導彈和潛地導彈發射成功;
通信衛星和氣象衛星首次入軌;
長征火箭首次發射外國衛星;
1990年4月長征三號將美製「亞洲一號」衛星發射至預定軌道;
長征二號E再度撞開世界大門,1992年長征二號E發射澳星成功。
四、在市場經濟中跨越
1986年3月國家批轉《關於加速發展航天技術》的報告;
1986年11月中央批准「863高新計劃」;
長征3號甲,東方紅3號、風雲2號、資源衛星的研製和長征三號甲一箭三星發射成功;
載人工程重項實施;
北斗衛星導航系統的建立;
嫦娥月球探測器的發射成功。
五、從航天大國向航天強國邁進
航天進入了大國行列:到十二五末,經過半個多世紀的努力奮鬥,中國進入了航天大國行列,表現在導彈技術跨入世界先進行列,運載火箭技術躋身國際一流,應用衛星實現了系列化發展,載人航天取得突破性進展,產品輻射範圍連年不斷增大。
2030年中國將由航天大國躋身於航天強國。要進入航天強國中國需要發展無污染的重型運載火箭,類似美土星5火箭規模,可載人登月球;建成中國自己的空間站,2022年以後正當美國控制的國際空間站到期退役之時,我們的空間站可以建成;探月和返回以及載人登月;火星等深空探測;在軌航天器超過200顆;每年發射數量超過30次,國際一流水平航天技術由30%提高到60%。
另一方面在武器上,戰略導彈技術達世界一流水平,建成一支能保衛國家核反擊可靠的戰略導彈裝備。
2、我國商業航天發展狀況和前景
一、 從十八大、十九大以來,商業航天發展迅速,各種商用航天公司如雨後春筍般冒出來,原因如下:
國家政策支持。「大眾創業、萬眾創新「,國務院2014年文件和2015年國家民用空間基礎設施中長期發展規劃(2015~2025年)。放開和支持民間資本投資衛星研製和系統建設,國防科技工業軍民融合深度發展的意見,其中加強太空領域統籌,加快論證試試重型運載火箭、空間核動力裝置、深空探測、空間飛行器在軌服務、推動網路空間領域建設,促進通信衛星等基礎設備、設施建設。
國家經濟技術發展的需求指引。一帶一路通信、物流溝通需求、資源探測、災害預報、氣象環境、海洋監測、移動通信、空間定位、互聯網、物聯網、數據云的傳遞、船舶飛機自動識別以及國防偵察、控制、指揮等需求。
運載火箭和衛星技術的發展。小型化、微型化、平台及設備產品化,都利於降低進入航天的門檻。
在國家政策的引領下,國內風險投資也迅速發展。
二、商業航天合作的類型
從所有制分為三類:第一類,國家獨資的商業分公司,例如航天一院成立的火箭公司,用作研製發射小衛星火箭和載人亞軌道旅行。又如航天五院成立的東方紅衛星公司,用作研製小衛星;第二類,國家獨資的軍工企業通過混改建立的股份制公司,他們引入了民間資本或者與地方合作,例如科工四院成立的快舟公司就是與武漢市合作融資20億。
第三類出自創業中心,孵化平台支持的航天初創公司,例如千乘探索公司,第三類公司既無單位,又無地方支持,創新中心的支持的時間和經費都有限,而一般做衛星時間都較長,不僅衛星做出來進行了飛行試驗,還要正樣衛星飛行得到圖像和數據才能取得收益,所以還需要風險投資。建議國家對高技術、高風險、長周期的航天初創公司給予政策上和經費上的優惠。
從開發內容來分可分為火箭類和衛星類。火箭類主要開發發射微小衛星的運載火箭、載人亞軌道旅行運載火箭以及箭上設備,例如發動機、彈體結構、控制測量系統、地星系統等。運載火箭又有液體和固體之分。液體採用無污染燃料,性能較高,利於控制推力變化,但較為複雜。固體相對簡單,性能較差,但可適應發射的變化,快速發射。例如航天一院研製的長征十一號可在24小時內發射完畢。
運載火箭最大的挑戰在於降低成本。為降低成本火箭尺寸和重量減小、控制和結構簡化,但「麻雀雖小,五臟俱全」,成本難以降下來。相反,有的又加大火箭並提高火箭性能,提高了載荷能力,但又帶來複雜性和火箭成本提高,使單位載荷重量的成本講不了多少。但衛星必須上天考驗,運載火箭必不可少,衛星要找到合適的火箭發射仍是短線。
衛星類公司除了要研製衛星本體外,還要研製測控站和衛星信息的處理和應用站。商業衛星主要有立方體衛星和微小衛星。立方體衛星在10kg以內,製造經費和周期短,主要用於衛星技術試驗和小載荷搭載,其應用範圍較窄。微小衛星在10~500kg,除用作衛星技術試驗外,還可提供工程應用。
衛星按用途可分為科學衛星、技術試驗衛星、應用衛星。應用衛星包括通信、氣象、地球資源、海洋、導航、偵察、海洋監測、導彈預警等。不同應用對應不同的有效載荷,通信衛星主要天線和轉發器(處理型、透明型);遙感衛星有可見光相機,紅外相機、微波輻射計;合成口徑雷達、激光雷達以及天線和數據傳輸系統。為滿足覆蓋性和及時性,衛星還需組成星座。
三、商業航天發展前景
國家獨資航天企業是航天高速發展的龍頭、骨幹和航天重大工程的責任單位。航天企業最大的困難是軍品項目立項難、預先研究和自主研製項目經費不足。商業航天由於引入了地方和民間資本,而且又根據市場需求選擇項目,機制靈活,彌補了軍工企業的不足。同時,軍工企業有設備設施,有技術,有人才可以通過協作幫助商業航天公司。兩種公司可以在國家政策的支持和引導下,變競爭為互補、共享、共榮,為航天發展出力。
航天技術屬高技術範疇,它的發展除了帶動相關各技術科學門類的發展外,還帶動新材料、新結構、智能製造、微電子、光電遙感、空間信息、智能控制、智能識別和數據處理等專業。「航天+」與其他領域技術組合,可得到1+1>2的效果。例如,現在世界上大概有16億人,2/3的地區還沒有互聯網覆蓋。如果航天組合低軌道通信衛星星座,與互聯網、物聯網、雲數據傳輸結合,不僅各地隨時移動通信,還可以對物流定位、生產、運輸、銷售等環節進行精準控制,作用就非常大了。
航天與國防結合,戰略導彈是國家安全基石,精確制導導彈打擊時敏目標,預警衛星及反導導彈可包圍國土安全,電子對抗保證空間網路安全。對局部戰爭例如熱點地區,可以快速發射衛星實施偵察,適時發回圖像進行指揮、調度和評估。
航天技術的發展可促進國家科技水平的提高,航天經濟的發展可帶動國家經濟的發展,航天知識和文化的傳播利於提高人類科技文化素質的提高。為中國實現社會主義現代化做出貢獻。商業航天前程是遠大的,前景是美好的。
作者 / 孫丞義
來源 / 品途創投
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