從新一代運載火箭產(chǎn)業(yè)化基地落戶天津說起

2007年9月6日，我國新一代運載火箭產(chǎn)業(yè)化基地簽約儀式在天津迎賓館舉行。天津市委書記張高麗、國防科工委主任張慶偉、中國航天科技集團(tuán)公司總經(jīng)理馬興瑞等領(lǐng)導(dǎo)出席了簽約儀式。時任中國運載火箭技術(shù)研究院院長的吳燕生與天津市經(jīng)濟(jì)開發(fā)管委會主任李勇簽署了合作協(xié)議。這標(biāo)志著備受矚目的新一代運載火箭產(chǎn)業(yè)化基地即將在天津市濱海新區(qū)開工建設(shè)。此一重要舉措，不僅表明天津?qū)槲覈教焓聵I(yè)的發(fā)展做出新的貢獻(xiàn)，而且預(yù)示著航天高科技將為天津的經(jīng)濟(jì)騰飛助一臂之力。

形勢發(fā)展提出的緊迫任務(wù)

眾所周知，我國航天戰(zhàn)線在全國人民的支持下，已研制成功13種長征號和一種風(fēng)暴1號運載火箭。這些火箭分別從酒泉、西昌、太原三個發(fā)射中心起飛，自1970年4月24日到2007年底已把88顆不同類型的國產(chǎn)衛(wèi)星、28顆國外制造的衛(wèi)星和自行研制的6艘神舟號載人飛船送入太空軌道運行。上述122個航天器分別覆蓋了地球擁有的順行、太陽同步、靜止和極地四種類型的軌道，鑄就了中國的太空輝煌。

發(fā)射業(yè)績表明，長征系列運載火箭成功率達(dá)到了90%以上，已躋身國際一流水平，可與各國著名火箭系列相媲美，是中國在國際高新科技產(chǎn)業(yè)群中具備自主知識產(chǎn)權(quán)的名牌產(chǎn)品，使我國成為世界航天大國之一。

鑒于西方工業(yè)發(fā)達(dá)國家始終把奪取空間優(yōu)勢作為航天領(lǐng)域的首要任務(wù)，仍在不斷加速研制新型運載工具，新世紀(jì)初已經(jīng)問世的美國德爾它4型火箭、歐空局阿里安5改進(jìn)型火箭和日本H-2A型火箭，高軌道運載能力最高分別達(dá)到了13.2噸、12噸和9.5噸，因而使我國運載火箭的國際地位面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。為使我國火箭技術(shù)繼續(xù)在世界航天發(fā)射市場上占有一席之地，研制新一代運載火箭已迫在眉睫。

從我國和世界范圍的科技發(fā)展態(tài)勢看，研制新一代運載火箭也勢在必行。一是隨著信息技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用衛(wèi)星呈現(xiàn)出重型化和星座化的趨勢，對運載火箭提出了更高的要求。二是隨著空間技術(shù)的發(fā)展，行星等天體探測器、空間望遠(yuǎn)鏡和各種載人航天器將不斷多樣化，對運載火箭提出了更新的要求。三是隨著環(huán)?？萍嫉陌l(fā)展，人類越來越重視地球環(huán)境免受污染，對使用有毒有害推進(jìn)劑的運載火箭提出了換代要求。總之，新的形勢呼喚著在運載能力、可靠性、經(jīng)濟(jì)性和適應(yīng)性等方面都更為優(yōu)越的新型運載火箭的出現(xiàn)。

2001年年中，我國全面啟動新一代運載火箭的相關(guān)新技術(shù)和總體技術(shù)的預(yù)先研究，拉開了正式研制的序幕。經(jīng)航天科技人員艱苦攻關(guān)，研制工作獲得了重大進(jìn)展，于是其產(chǎn)業(yè)化基地建設(shè)提到了議事日程。通過科學(xué)論證和比較，這才選擇了天津。

新一代運載火箭的三大特點

在減少原有長征火箭的型號、完善其性能的同時，我國正著力研制新一代運載火箭，目標(biāo)是要形成一個新的運載火箭系列。這是黨中央、國務(wù)院為實現(xiàn)我國航天事業(yè)可持續(xù)發(fā)展作出的重大決策。

新一代運載火箭具有三個明顯的特點。一是推力大?；鸺龖?yīng)能滿足發(fā)射不同用途的大型衛(wèi)星、宇宙飛船和空間站的需要，能夠承擔(dān)國內(nèi)外新型航天器的發(fā)射任務(wù)，運載能力能繼續(xù)在世界航天高技術(shù)領(lǐng)域占住靠前的席位。二是無污染。原來使用的無毒的液氫液氧推進(jìn)劑，不僅要繼續(xù)使用，而且要提高發(fā)動機(jī)的推力。原來使用的有毒的偏二甲肼和四氧化二氮推進(jìn)劑，不僅要被無毒的煤油和液氧所取代，而且發(fā)動機(jī)也要大型化。三是成本低?；鸺獙崿F(xiàn)通用化、系列化和組合化設(shè)計，不僅形成高可靠性，而且降低制造成本，使我國航天發(fā)射經(jīng)濟(jì)性好、競爭力強(qiáng)的優(yōu)點更為突出。工業(yè)發(fā)達(dá)國家航天發(fā)射費用每千克均在2萬美元以上，我國最高為1.6萬美元，新一代運載火箭要保持這一優(yōu)勢。

新一代運載火箭的技術(shù)方案可用一個重點、兩種動力系統(tǒng)和三個模塊來概括。一個重點即以發(fā)展5米直徑的大型火箭為重點。兩種動力系統(tǒng)即采用51噸推力液氫液氧發(fā)動機(jī)和128噸推力煤油液氧發(fā)動機(jī)兩種新型動力系統(tǒng)。三個模塊即以5米、3.35米和2.25米三種直徑火箭為三個基本模塊。通過模塊化的選配組合，既可減少工作量，又可形成六種高軌道和八種低軌道的新型火箭系列，滿足不同發(fā)射質(zhì)量的需求。其近地軌道運載能力可覆蓋1.2～25噸，地球同步轉(zhuǎn)移軌道運載能力可覆蓋1.8～14噸。兩者的最大值都比長征系列運載火箭實際使用的最高運載能力高出三倍左右，可發(fā)射20噸級載人空間站、大型空間望遠(yuǎn)鏡和深空探測器以及各種重型應(yīng)用衛(wèi)星，其中的小型火箭具備雙星或多星發(fā)射更小重量級衛(wèi)星的能力，能滿足21世紀(jì)上半葉國內(nèi)外航天發(fā)射市場的需要。

研制新一代運載火箭，關(guān)鍵是要攻克128噸煤油液氧發(fā)動機(jī)和51噸液氫液氧發(fā)動機(jī)難題?？上驳氖?，目前這兩種發(fā)動機(jī)已經(jīng)取得技術(shù)突破，預(yù)計2013年新型系列火箭即可投入使用。新一代運載火箭的研制工作由中國運載火箭技術(shù)研究院負(fù)責(zé)抓總，京津距離較近且交通方便，故將其產(chǎn)業(yè)化基地設(shè)于天津，有利于提高工作效率和降低火箭生產(chǎn)成本。

掃描和跟蹤國際航天動態(tài)，我國還要進(jìn)行可重復(fù)使用的運載火箭的技術(shù)探索并進(jìn)而開展研制工作，以便用可多次使用的運載火箭逐步代替一次性使用的運載火箭，從根本上降低發(fā)射成本，更有效地提高飛行的可靠性。估計從計劃實施開始，到完成研制工作，約需10多年的時間。一旦能夠制造這種新型火箭，不僅可以節(jié)約地進(jìn)行航天發(fā)射，大量減少太空碎片，而且標(biāo)志著我國運載技術(shù)開創(chuàng)了一個新的局面，大大壓縮了空間事業(yè)的風(fēng)險性，那時天津運載火箭產(chǎn)業(yè)化基地的地位將更加凸顯出來。

我國在海南建新航天發(fā)射場

經(jīng)國務(wù)院、中央軍委批準(zhǔn)，我國將在海南省文昌市建設(shè)新航天發(fā)射場，以適應(yīng)中國航天事業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，滿足新一代無毒、無污染運載火箭和新型航天器發(fā)射任務(wù)需求。新發(fā)射場建成后，主要承擔(dān)地球同步軌道衛(wèi)星、大質(zhì)量極軌衛(wèi)星、大噸位空間站和深空探測器等航天器的發(fā)射任務(wù)。

由于建國以來的國內(nèi)外背景等歷史原因，我國現(xiàn)有的酒泉、西昌、太原三個航天發(fā)射中心都建在內(nèi)陸地區(qū)，存在著鐵路運輸不利于大型運載火箭的發(fā)展、發(fā)射地理緯度高不能充分利用地球自轉(zhuǎn)速度和飛行航區(qū)安全性差等缺點，故而作為新一代運載火箭研制配套的重要項目，應(yīng)在海南省文昌市建設(shè)新的航天發(fā)射中心。這樣，發(fā)射場面臨廣闊的太平洋海域，可通過水上大型交通工具運輸巨型火箭，地理緯度低能較多的利用地球自轉(zhuǎn)速度從而節(jié)省能耗，火箭落點位置易于選擇，其飛行航區(qū)的安全性問題可徹底解決，亦便于開展國際交流與合作。

事實上，凡是有條件的國家都充分利用靠近赤道位置建設(shè)航天發(fā)射場。美國在其東南部面臨大西洋的佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角建設(shè)了航天發(fā)射中心。印度在其東南部面臨孟加拉灣海面的斯里哈里科塔建設(shè)了航天發(fā)射中心。歐洲空間局在位于赤道附近的法屬圭亞那庫魯?shù)貐^(qū)建設(shè)了航天發(fā)射場。美國、俄羅斯、烏克蘭和挪威的四家大公司組建的海射公司選擇太平洋赤道海域作為海上航天發(fā)射場。由此可見，在文昌市建設(shè)新的航天發(fā)射中心，乃是我國航天事業(yè)強(qiáng)勁發(fā)展的重大舉措，將更能顯示中國運載火箭的優(yōu)勢。同時，此舉必將有力地帶動海南省的開發(fā)與建設(shè)。不言而喻，天津作為沿海大都市，將來生產(chǎn)的新一代運載火箭，可搭乘專用船只運往海南文昌航天發(fā)射場，避免了鐵路運輸?shù)闹萍s。

航天高科技助推天津騰飛

在黨中央、國務(wù)院作出加速開發(fā)濱海新區(qū)的決定之后，天津市委、市政府采取了多種措施招商引資，一些航天單位也積極地在天津?qū)ふ野l(fā)展機(jī)會，先是中國航天科工集團(tuán)公司三院兩個研究所在濱海新區(qū)征地，正在實施遷建工程，后是中國運載火箭技術(shù)研究院在濱海新區(qū)建設(shè)新一代運載火箭產(chǎn)業(yè)化基地，這些高新科技項目的落戶對提升天津市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和發(fā)展水平，具有重要意義。

現(xiàn)代運載火箭主要是由箭體、動力裝置、飛行控制系統(tǒng)和有效載荷艙組成的極為復(fù)雜而又十分精確的航天推進(jìn)工具，是在多種高新技術(shù)成果支撐下取得的劃時代成就。由于它涉及到力學(xué)、數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、熱力學(xué)、材料學(xué)、制造工藝學(xué)等眾多學(xué)科和噴氣推進(jìn)技術(shù)、電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)、低溫技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、測控技術(shù)等諸多領(lǐng)域，因此隨著我國新一代運載火箭產(chǎn)業(yè)化基地的建成和投產(chǎn)，必然形成地區(qū)協(xié)作體系，促進(jìn)高端高質(zhì)高新產(chǎn)業(yè)發(fā)展，為推進(jìn)天津市科技發(fā)展和諧發(fā)展率先發(fā)展作出與日俱增的貢獻(xiàn)。

運載火箭技術(shù)是航天科技發(fā)展的基石，其水平?jīng)Q定了一個國家自主進(jìn)入空間、開展航天活動的能力。天津濱海新區(qū)優(yōu)越的地理位置、方便的交通條件、良好的基礎(chǔ)設(shè)施和配套的物流環(huán)境，贏得了新一代運載火箭產(chǎn)業(yè)化基地的落戶。這也是天津市對發(fā)展我國航天事業(yè)的有力支持，是一個雙贏的重大舉措。該項目總投資約45億元，總用地面積約3000畝，規(guī)劃建筑面積55萬平方米，建成后將滿足我國航天未來的發(fā)展需求，對引領(lǐng)我國高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展有著重大的輻射作用和推動作用。

當(dāng)新一代運載火箭從天津濱海新區(qū)運往海南文昌航天發(fā)射場實施點火騰空時，那將標(biāo)志著我國和平開發(fā)利用空間資源的能力邁上一個新的臺階。