“真正地把中國(guó)的商業(yè)航天 變成中國(guó)航天的重要的組成部分”
——捷龍一號(hào)運(yùn)載火箭的創(chuàng)新發(fā)展之路

顧 楠 /文

2019年8月17日，星期六，中午12點(diǎn)半剛過(guò)，北京。在來(lái)自前方直播信號(hào)的大屏幕前，正坐著焦急等待的人們，大家屏住呼吸，靜靜等待著最新的消息。

“捷龍一號(hào)遙一運(yùn)載火箭飛行試驗(yàn)任務(wù)取得圓滿成功！”伴隨著大屏幕上領(lǐng)導(dǎo)鏗鏘有力宣布聲的，是屏幕前人們雷鳴般的掌聲，是現(xiàn)場(chǎng)觀眾的震天歡呼聲，更是發(fā)射場(chǎng)上一線技術(shù)人員合不攏嘴的喜悅和眼里瞬間涌出的淚水……

就在20 多分鐘以前的12 時(shí)11 分，酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，捷龍一號(hào)遙一運(yùn)載火箭猶如一條敏捷的巨龍騰空而起，直刺藍(lán)天，飛向云端，以“一箭三星”方式，順利將“千乘一號(hào)01 星”、“星時(shí)代-5”衛(wèi)星和“天啟二號(hào)”衛(wèi)星送入預(yù)定軌道，任務(wù)取得圓滿成功。

捷龍一號(hào)為天空劃上了一條優(yōu)美的軌跡，繼而幻化成一顆圓滿的愛(ài)心，承載著中國(guó)商業(yè)航天“國(guó)家隊(duì)”創(chuàng)新發(fā)展的夢(mèng)想不斷高飛。

捷龍一號(hào)的成功首飛，向世人宣布了中國(guó)“龍系列”運(yùn)載火箭正式登上了歷史舞臺(tái)。

創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力

時(shí)間回溯到2016 年10 月19 日，在北京錢學(xué)森航天科學(xué)院召開(kāi)的戰(zhàn)略發(fā)布會(huì)上，中國(guó)長(zhǎng)征火箭有限公司（以下簡(jiǎn)稱“中國(guó)火箭公司”）正式揭牌。在全球商業(yè)航天正蓬勃發(fā)展的時(shí)代背景下，中國(guó)決不能落下，創(chuàng)新的技術(shù)、商業(yè)的思維、前沿的規(guī)劃，都預(yù)示著商業(yè)航天將成為催生太空經(jīng)濟(jì)的新增長(zhǎng)點(diǎn)。中國(guó)商業(yè)航天的春風(fēng)正迎面撲來(lái)。

習(xí)近平總書記指出，創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力。抓創(chuàng)新就是抓發(fā)展，謀創(chuàng)新就是謀未來(lái)。正是在習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想的指引下，中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司和中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院（簡(jiǎn)稱“火箭院”）審時(shí)度勢(shì)，以中國(guó)火箭公司為平臺(tái)，推進(jìn)中國(guó)“龍系列”商業(yè)運(yùn)載火箭創(chuàng)新發(fā)展。

背靠著火箭院六十余年強(qiáng)大的技術(shù)積累優(yōu)勢(shì)，中國(guó)火箭公司輕裝上陣，依托院內(nèi)總體單位的成熟技術(shù)和產(chǎn)品，采用商業(yè)化模式，面向商業(yè)小衛(wèi)星發(fā)射市場(chǎng)，打造出一款具有高性價(jià)比、高可靠、快履約、快發(fā)射的小型固體運(yùn)載火箭——捷龍一號(hào)。它是中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司首型商業(yè)運(yùn)載火箭。自2018 年2 月28 日研制工作正式啟動(dòng)，到2019 年8 月17 日首飛成功，“捷龍一號(hào)”只用了不到18 個(gè)月的時(shí)間，成為中國(guó)航天研制周期最短的火箭之一。

在捷龍一號(hào)運(yùn)載火箭的研制過(guò)程中，商業(yè)航天的創(chuàng)新理念始終貫穿其中。在市場(chǎng)定位上，重點(diǎn)面向目前較活躍的百公斤以下微小衛(wèi)星驗(yàn)證、組網(wǎng)、補(bǔ)網(wǎng)細(xì)分市場(chǎng)；在經(jīng)費(fèi)投入上，由中國(guó)火箭公司面向社會(huì)資本融資研制；在研發(fā)模式上，采取院內(nèi)總體單位與中國(guó)火箭公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)，研制成果共有、利益共享；在技術(shù)方案上，型號(hào)隊(duì)伍以技術(shù)創(chuàng)新降低成本、提高可靠性、縮短發(fā)射周期，在火箭智能化技術(shù)等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了一系列技術(shù)突破，創(chuàng)造了中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)的十余項(xiàng)“第一”；在供應(yīng)商選擇上，打破體制壁壘，開(kāi)展競(jìng)爭(zhēng)性采購(gòu)，充分調(diào)動(dòng)社會(huì)資源，擇優(yōu)選取。

“為了實(shí)現(xiàn)‘高性價(jià)比、高可靠、快履約、快發(fā)射’的特點(diǎn)，‘捷龍一號(hào)’在研制過(guò)程中注重打破傳統(tǒng)，自我革新，大膽嘗試應(yīng)用新技術(shù)、新產(chǎn)品、新流程、新配套，積極推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新和模式創(chuàng)新，以實(shí)現(xiàn)‘低成本、高可靠，模塊化、產(chǎn)業(yè)化，低保障、易維護(hù)’的設(shè)計(jì)要求?！敝袊?guó)火箭公司總裁唐亞剛說(shuō)。

年輕的航天夢(mèng)正在變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)

“捷龍一號(hào)”總長(zhǎng)約19.5 米，箭體直徑1.2 米，起飛重量約23.1 噸，是我國(guó)固體火箭中體積最小，重量最輕的火箭。捷龍一號(hào)項(xiàng)目技術(shù)經(jīng)理龔旻介紹道，“別看火箭小，但它五臟俱全且性能優(yōu)異，能夠?qū)崿F(xiàn)500 公里太陽(yáng)同步軌道200 公斤運(yùn)載能力，在我國(guó)固體商業(yè)火箭中運(yùn)載效率是最高的?！?/p>

帶著“大膽創(chuàng)新，容錯(cuò)試錯(cuò)”的設(shè)計(jì)理念，捷龍一號(hào)在研制過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了十余項(xiàng)技術(shù)突破。比如，在國(guó)內(nèi)創(chuàng)新采用了衛(wèi)星倒裝的空間布局形式，采用模塊化衛(wèi)星艙設(shè)計(jì)，可為衛(wèi)星提供直徑1.1 米/高度1.5 米、直徑1.4 米/高度2 米兩種類型的完整艙段空間，滿足用戶一箭一星或一箭多星的發(fā)射需求，實(shí)現(xiàn)了全箭控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，為微小衛(wèi)星技術(shù)驗(yàn)證、星座組網(wǎng)和補(bǔ)網(wǎng)提供更加安全、靈活、經(jīng)濟(jì)、迅速的服務(wù)。

“這種方案性的簡(jiǎn)化，卻給我們的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來(lái)了一定的難度。這種難度我們通過(guò)包括能量管理，包括在線的迭代制導(dǎo)，包括電氣系統(tǒng)的集成化通用化等設(shè)計(jì)來(lái)達(dá)到了我們的設(shè)計(jì)目的，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)目標(biāo)?！?龔旻說(shuō)。

同時(shí)，“捷龍一號(hào)”還是我國(guó)首個(gè)全面采用智能化技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與判讀的固體火箭，利用分布式網(wǎng)絡(luò)完成多點(diǎn)并行在線數(shù)據(jù)解析、分發(fā)與判讀，結(jié)合專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等算法設(shè)計(jì)智能數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)測(cè)發(fā)控和遙測(cè)數(shù)據(jù)多維度判讀，自動(dòng)生成測(cè)試評(píng)估報(bào)告，大幅提升測(cè)試效率和數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性。

中國(guó)火箭公司副總工程師李少寧說(shuō)，“我們這支隊(duì)伍非常年輕，平均年齡只有31 歲。這支新生力量在創(chuàng)新的過(guò)程當(dāng)中得到了豐富的實(shí)踐，一定是能夠用于它的后續(xù)的工作當(dāng)中，去激發(fā)他進(jìn)一步創(chuàng)新的動(dòng)力?！?/p>

青年興則國(guó)家興，青年強(qiáng)則國(guó)家強(qiáng)。新時(shí)代呼喚堪當(dāng)大任的新青年。“我們這群人，是有航天夢(mèng)想的。我們想把新的想法變成現(xiàn)實(shí)?！饼彆F信心滿滿。他相信，商業(yè)航天會(huì)給更多有創(chuàng)造力的航天人一個(gè)發(fā)揮的舞臺(tái)?！半S著我們科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，其實(shí)我們?cè)谀承┓矫嬉呀?jīng)具備了能夠進(jìn)行精細(xì)化的設(shè)計(jì)，可控化的設(shè)計(jì)的能力。從捷龍開(kāi)始，我們就大膽地采用了大膽的去嘗試?！?/p>

“我們傳統(tǒng)的任務(wù)對(duì)于技術(shù)的成熟性和可靠性要求是非常高的，但同時(shí)也制約了一些新技術(shù)的應(yīng)用速度。那么，商業(yè)航天一定是要能夠有這種創(chuàng)新的技術(shù)去滿足商業(yè)市場(chǎng)的需求。”唐亞剛總結(jié)道。

“自我革命”的“純商業(yè)化”

什么是“純商業(yè)化”？如何做到“純商業(yè)化”？捷龍一號(hào)在創(chuàng)新發(fā)展過(guò)程中“自我革命”，探索出一條適合自己的新路。

與上世紀(jì)80 年代開(kāi)始的國(guó)際商業(yè)發(fā)射服務(wù)不同，“純商業(yè)化”模式研制的運(yùn)載火箭需要更加市場(chǎng)化、商業(yè)化，還要積極參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，同時(shí)也要實(shí)現(xiàn)國(guó)際化。所以，“捷龍一號(hào)”在研制管理過(guò)程中注重通過(guò)快速迭代、容錯(cuò)試錯(cuò)、競(jìng)爭(zhēng)擇優(yōu)、共享共擔(dān)、開(kāi)放合作等手段，在進(jìn)一步完善中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司運(yùn)載火箭型譜的同時(shí)，積極開(kāi)展體制機(jī)制的變革創(chuàng)新，探索建立高質(zhì)量、高效率、高效益的商業(yè)模式、研發(fā)模式、運(yùn)營(yíng)模式。

中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司董事長(zhǎng)吳燕生指出：“新時(shí)期的商業(yè)航天活動(dòng)，銷售模式?jīng)]變，最大的變化是利用社會(huì)資本開(kāi)展研制生產(chǎn)，促進(jìn)模式創(chuàng)新?！倍@些變化在捷龍一號(hào)的身上都有所體現(xiàn)。

“‘捷龍一號(hào)’的經(jīng)費(fèi)投入主要由中國(guó)火箭公司面向社會(huì)資本融資來(lái)開(kāi)發(fā)研制?！碧苼唲傉f(shuō)，“在模式上，公司更多引入了社會(huì)資源，采用競(jìng)爭(zhēng)性配套的方式，打破原有的計(jì)劃采購(gòu)模式。這種采購(gòu)模式的好處在于，大家會(huì)把自己最好的技術(shù)，最優(yōu)的價(jià)格拿出來(lái)，有利于全箭降低成本、提高性能?！?/p>

在管理流程上，“捷龍一號(hào)”優(yōu)化發(fā)射準(zhǔn)備流程，縮短發(fā)射準(zhǔn)備時(shí)間，采用一車一箭方式，成熟期運(yùn)抵發(fā)射場(chǎng)后能夠?qū)崿F(xiàn)24 小時(shí)內(nèi)快速發(fā)射；在制造上通過(guò)大規(guī)模組批生產(chǎn)，縮短發(fā)射服務(wù)履約周期，與用戶簽約后6 個(gè)月即可出廠，通過(guò)借用成熟型號(hào)產(chǎn)品及技術(shù)，降低研制成本、加快研制進(jìn)度，有效控制了技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，提高產(chǎn)品成熟度和可靠性。

“現(xiàn)有國(guó)家型號(hào)的研制模式更多關(guān)注的是產(chǎn)品的技術(shù)性能和任務(wù)的成功，而捷龍一號(hào)在研制過(guò)程中，我們不光要考慮產(chǎn)品的技術(shù)性能和任務(wù)的成功，還要考慮市場(chǎng)的成功，所以我們是把技術(shù)和市場(chǎng)統(tǒng)一來(lái)考慮的。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的時(shí)候不光要考慮產(chǎn)品的技術(shù)性能，還要考慮成本的約束，生產(chǎn)的可實(shí)現(xiàn)成本約束和使用的方便性約束，這也是商業(yè)火箭研制的一個(gè)不同?！碧苼唲傉f(shuō)，“捷龍一號(hào)現(xiàn)在的目標(biāo)成本可以達(dá)到2-3 萬(wàn)美元/公斤。作為固體小火箭，從單位成本角度，它的成本并不具備優(yōu)勢(shì)。但是‘大火箭’發(fā)射‘小衛(wèi)星’的搭載機(jī)會(huì)并不多，所以從單次專屬發(fā)射的角度，‘捷龍’的單位入軌成本是世界上最低的?！?/p>

自我革命，自我創(chuàng)新。這也許就是“捷龍”對(duì)于商業(yè)航天發(fā)展的最大貢獻(xiàn)。這個(gè)創(chuàng)新的路子一旦走出來(lái)，將對(duì)整個(gè)中國(guó)航天事業(yè)的發(fā)展有著有益的促進(jìn)作用。

扛起“國(guó)家隊(duì)”的責(zé)任與擔(dān)當(dāng)

“一個(gè)國(guó)家的航天不能低水平重復(fù)。”唐亞剛感慨道，“作為‘國(guó)家隊(duì)’，我們有責(zé)任來(lái)把中國(guó)的商業(yè)航天往高端、往創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)去引領(lǐng)，真正地把中國(guó)的商業(yè)航天變成中國(guó)航天的重要的組成部分。”

這不光是商業(yè)航天“國(guó)家隊(duì)”領(lǐng)導(dǎo)者的信念，更是這個(gè)團(tuán)隊(duì)的全員為之奮斗的理想。

目前，“龍系列”商業(yè)運(yùn)載火箭規(guī)劃了“捷龍”和“騰龍”兩個(gè)系列。其中，捷龍系列就是以商業(yè)固體運(yùn)載火箭為主，對(duì)發(fā)射設(shè)施的依賴度比較低，而且比較靈活；騰龍系列則是以液體運(yùn)載火箭為主，運(yùn)載能力也比較大。

而作為“龍系列”的第一個(gè)“家族成員”，“捷龍一號(hào)”未來(lái)將按照“三步走”來(lái)開(kāi)展運(yùn)營(yíng)：第一步是從2018 年研制啟動(dòng)到2019 年8 月，完成首飛任務(wù)1 發(fā)，積極開(kāi)拓國(guó)內(nèi)、國(guó)際兩大市場(chǎng)，創(chuàng)新商業(yè)、研發(fā)、運(yùn)營(yíng)等三種模式；第二步是從2019 年1 月到2020 年12 月，完成研制批任務(wù)5 發(fā)，完成1.4 米衛(wèi)星艙方案設(shè)計(jì)和飛行驗(yàn)證，具備國(guó)內(nèi)各主要發(fā)射場(chǎng)實(shí)施發(fā)射的能力；第三步從2021 年起，進(jìn)入成熟批任務(wù)階段，為每10 發(fā)一批，實(shí)現(xiàn)較高的國(guó)內(nèi)發(fā)射占有率，打造“捷龍”國(guó)際品牌。

“未來(lái)的發(fā)射市場(chǎng)應(yīng)該是非常廣闊的。低軌互聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)通信需求，遙感信息數(shù)據(jù)需求，未來(lái)都將有很大的市場(chǎng)?！?唐亞剛表示。目前，航天在衛(wèi)星通信、導(dǎo)航和遙感三個(gè)應(yīng)用方向上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了大眾化應(yīng)用。未來(lái)，隨著商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)的逐步發(fā)展，航天將不再神秘，航天技術(shù)將會(huì)服務(wù)于大眾生活。

“讓航天鏈接人類生活”，這是中國(guó)火箭公司的使命和愿景，也是作為商業(yè)航天“國(guó)家隊(duì)”的責(zé)任與擔(dān)當(dāng)。

唐亞剛表示，“國(guó)家隊(duì)”參與商業(yè)航天的初衷，就是利用社會(huì)資本、社會(huì)資源，來(lái)加速創(chuàng)新，服務(wù)于航天強(qiáng)國(guó)建設(shè)?！盎鸺鹤錾虡I(yè)航天并不是要壟斷市場(chǎng)，因?yàn)橐患要?dú)大的市場(chǎng)是沒(méi)有活力的。我們希望能夠跟其他的商業(yè)航天企業(yè)，共同來(lái)形成中國(guó)商業(yè)航天的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，去跟國(guó)際上的大國(guó)強(qiáng)國(guó)去競(jìng)爭(zhēng)。”

“我想，政府航天和商業(yè)航天的發(fā)展一定是互相促進(jìn)、相輔相成的。”在唐亞剛看來(lái)，商業(yè)航天的技術(shù)來(lái)源于政府投入和積累，商業(yè)航天靈活的機(jī)制又會(huì)催生技術(shù)的快速發(fā)展、創(chuàng)新，反過(guò)來(lái)會(huì)反哺原有的航天技術(shù)。

未來(lái)，通過(guò)打造“航天+”的概念，目前的航天產(chǎn)品將越來(lái)越多的與百姓實(shí)際需求相結(jié)合，在廣泛傳播航天文化的同時(shí)，讓更多百姓體驗(yàn)航天技術(shù)和產(chǎn)品帶來(lái)的樂(lè)趣，讓航天技術(shù)和產(chǎn)品更好地服務(wù)于百姓生活。

到那時(shí)，也許人們?cè)谙硎芎教煨录夹g(shù)帶來(lái)的便捷生活的同時(shí)，更能理解當(dāng)初“國(guó)家隊(duì)”扛起的這份責(zé)任與擔(dān)當(dāng)，也更能體會(huì)到“捷龍”的重要意義與價(jià)值。