捷龍三號運(yùn)載火箭基于“三高”發(fā)展目標(biāo)的商業(yè)化研制模式探索與實(shí)踐

商曉艷、湯墨陽、王冀寧、肖薛、金鑫 /中國長征火箭有限公司

近年來，全球航天產(chǎn)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，正在進(jìn)入一個(gè)嶄新的大航天時(shí)代。同時(shí)，商業(yè)航天在世界航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的主體地位愈發(fā)顯著，已經(jīng)成為航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展建設(shè)的新生力量。商業(yè)航天技術(shù)迭代快、經(jīng)濟(jì)效益高、產(chǎn)業(yè)協(xié)同強(qiáng)，正在成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展重要的新增長極，也是我國從航天大國邁向航天強(qiáng)國的重要支撐。大力發(fā)展商業(yè)航天，是落實(shí)黨的二十大精神，堅(jiān)持把發(fā)展經(jīng)濟(jì)的著力點(diǎn)放在實(shí)體經(jīng)濟(jì)上，加快建設(shè)航天強(qiáng)國，實(shí)現(xiàn)“高質(zhì)量保成功、高效率完成任務(wù)、高效益推動航天強(qiáng)國和國防建設(shè)”目標(biāo)的重要途徑。

中國長征火箭有限公司作為中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院的商業(yè)航天平臺，通過商業(yè)化運(yùn)營管理思路，采用技術(shù)經(jīng)濟(jì)一體化手段，打造出能力更強(qiáng)、成本更優(yōu)、使用更便捷的捷龍三號固體運(yùn)載火箭。型號采用“好、快、省”的商業(yè)火箭研制模式，僅用20 個(gè)月完成型號研制，2022 年12 月9 日14 時(shí)35分，在黃海海域點(diǎn)火起飛，以“一箭14 星”的方式，將吉林一號高分03D、豐臺少年二號等14 顆衛(wèi)星精準(zhǔn)送入預(yù)定軌道，首飛取得圓滿成功。公司踐行高質(zhì)量發(fā)展要求，立足新的發(fā)展階段，依托研究院獨(dú)特優(yōu)勢，對標(biāo)“三高”發(fā)展目標(biāo)，開展了一系列商業(yè)化研制管理模式的探索與實(shí)踐。

一、基于商業(yè)化的火箭型號研制管理特點(diǎn)

1.研制模式數(shù)字化

隨著數(shù)字仿真技術(shù)的發(fā)展、計(jì)算機(jī)水平和并行計(jì)算能力的不斷提高，設(shè)計(jì)、仿真、試驗(yàn)逐漸成為商業(yè)化運(yùn)載火箭研制的“三駕馬車”。數(shù)字化研制模式具有試驗(yàn)次數(shù)不限、模型一次建立、運(yùn)算速度快等優(yōu)勢，從根本上改變了傳統(tǒng)的型號產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝、制造流程和協(xié)作模式，提高了型號并行協(xié)同研制能力，實(shí)現(xiàn)了總體、分系統(tǒng)、單機(jī)之間實(shí)時(shí)交互設(shè)計(jì)，推動了型號研制流程由串行向并行轉(zhuǎn)變，提高了快速響應(yīng)能力，同時(shí)兼顧試驗(yàn)的完整性、有效性和經(jīng)濟(jì)性。

2.型號部件產(chǎn)品化

傳統(tǒng)研制模式往往“一支隊(duì)伍一個(gè)型號”“一個(gè)型號一個(gè)技術(shù)狀態(tài)”，不僅導(dǎo)致研制周期長，而且占用大量的寶貴資源，制約了航天事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。在當(dāng)前商業(yè)航天市場競爭加劇的趨勢下，低軌衛(wèi)星逐漸進(jìn)入大規(guī)模組網(wǎng)的新階段，對火箭提出了低成本、大規(guī)?？焖俳M網(wǎng)發(fā)射的新需求。商業(yè)航天要將航天從科研模式轉(zhuǎn)為工業(yè)模式，以最少的型號產(chǎn)品種類和規(guī)格滿足多種發(fā)射任務(wù)需求，通過產(chǎn)品化工程推進(jìn)，使系統(tǒng)和單機(jī)成為貨架產(chǎn)品，型號在此選用基礎(chǔ)上開展設(shè)計(jì)，從而減少型號新研比重，釋放研發(fā)資源，縮短研制周期。

3.供應(yīng)鏈體系商業(yè)化

運(yùn)載火箭屬于高精尖技術(shù)產(chǎn)業(yè)，零部件覆蓋范圍廣，需要相當(dāng)長的產(chǎn)業(yè)鏈條進(jìn)行穩(wěn)定供應(yīng)。傳統(tǒng)火箭供應(yīng)鏈主要封閉在系統(tǒng)內(nèi)部，往往存在為確保質(zhì)量而犧牲速度與成本的情況。為應(yīng)對商業(yè)航天市場高性價(jià)比、快響應(yīng)的需求，商業(yè)火箭供應(yīng)鏈開始嘗試引入市場機(jī)制，在更大范圍內(nèi)選擇優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商承擔(dān)型號任務(wù)，逐步建立市場化的符合航天系統(tǒng)工程規(guī)律的技術(shù)和產(chǎn)品供應(yīng)鏈體系，打造全供應(yīng)鏈的市場競爭力。

4.成本控制精細(xì)化

商業(yè)航天以盈利為目標(biāo)，以市場和資本為驅(qū)動，對成本控制的需求更為迫切。對于高風(fēng)險(xiǎn)的火箭發(fā)射服務(wù)而言，低成本決不能以犧牲可靠性為代價(jià)。商業(yè)化火箭型號研制管理以把握可靠性和低成本的平衡為目標(biāo)，通過降低設(shè)計(jì)生產(chǎn)成本、降低采購成本、提升組織結(jié)構(gòu)運(yùn)行效率等方式，實(shí)現(xiàn)成本全流程精益控制。

5.人員激勵市場化

企業(yè)之間的競爭，歸根結(jié)底是人才的競爭。為避免由于用人制度和激勵機(jī)制不完善影響人才潛力發(fā)揮，商業(yè)化的火箭型號研制管理尤其重視激發(fā)研制管理團(tuán)隊(duì)的積極性、主動性與創(chuàng)造性，強(qiáng)化型號項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)責(zé)任，基于項(xiàng)目績效進(jìn)行個(gè)人績效考核，激發(fā)內(nèi)部經(jīng)營活力，最大限度地釋放生產(chǎn)力，全面提升科研生產(chǎn)效率和經(jīng)營效益。

二、捷龍三號火箭研制管理實(shí)踐

1.項(xiàng)目孵化階段

（1）以市場導(dǎo)向確立研制目標(biāo)

隨著多個(gè)星座組網(wǎng)建設(shè)的持續(xù)加速，對火箭發(fā)射頻率及經(jīng)濟(jì)性的要求日益提高。捷龍三號以市場需求為導(dǎo)向，對標(biāo)低軌衛(wèi)星發(fā)射主力市場，通過市場調(diào)研、型譜分析，在研制之初就確定了“高性價(jià)比、高可靠、快履約、快發(fā)射”的產(chǎn)品目標(biāo)，同時(shí)充分借鑒捷龍一號、長征十一號火箭的研制經(jīng)驗(yàn)，按照“型號系列化、產(chǎn)品通用化、發(fā)射方式多樣化”的研制思路，將捷龍三號火箭打造成為極具市場競爭力的商業(yè)固體運(yùn)載火箭。

（2）以多元渠道開展經(jīng)費(fèi)籌措

隨著商業(yè)航天發(fā)展，傳統(tǒng)依靠國家撥付研制經(jīng)費(fèi)的模式逐漸打破，用戶方直接采購發(fā)射服務(wù)，因此必須探索自籌資金或通過資本運(yùn)作籌集經(jīng)費(fèi)的商業(yè)研制模式。公司2020 年初完成了A 輪融資，為捷龍三號火箭募集了啟動資金，后續(xù)通過采用“債權(quán)融資+股權(quán)融資”的方式募集社會資本，為型號研制提供充足資金保障。

（3）以復(fù)合方式組建研制隊(duì)伍

研究院與公司作為兩級獨(dú)立法人單位，以商業(yè)化的組織管理模式，聯(lián)合研制開發(fā)捷龍三號火箭。型號管理機(jī)制采用人員互通、相互融合的模式，在研制和生產(chǎn)過程中分工明確、密切合作。研究院負(fù)責(zé)型號總體設(shè)計(jì)和研制管理，充分利用研究院強(qiáng)大的研制管理體系，按型號組織開展研制工作；公司派駐調(diào)度和質(zhì)量管理人員，將市場信息和商業(yè)化型號管理理念及時(shí)傳遞到型號隊(duì)伍。復(fù)合型團(tuán)隊(duì)在提升工作效率及釋放產(chǎn)能的同時(shí)鍛煉了商業(yè)化型號隊(duì)伍。

2.項(xiàng)目開發(fā)階段

（1）設(shè)計(jì)階段——多措并舉控成本

捷龍三號研制秉持“成本是設(shè)計(jì)出來的”理念，以技術(shù)經(jīng)濟(jì)一體為核心，明確技術(shù)創(chuàng)新和經(jīng)濟(jì)效益的辯證統(tǒng)一關(guān)系，圍繞商業(yè)航天領(lǐng)域全要素統(tǒng)籌和型號產(chǎn)品全生命周期管理，構(gòu)建技術(shù)經(jīng)濟(jì)一體化型號成本管控體系，最終實(shí)現(xiàn)了成本目標(biāo)，提升了產(chǎn)品市場競爭力。

堅(jiān)持壓減目標(biāo)成本。型號研制之初，在明確型號技術(shù)指標(biāo)的同時(shí)即確定了型號研制成本和單發(fā)成本目標(biāo)，在設(shè)計(jì)過程中把成本目標(biāo)也作為設(shè)計(jì)結(jié)果的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)之一，同時(shí)首創(chuàng)了在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)段的同時(shí)開展型號成本方案轉(zhuǎn)段的管理模式，夯實(shí)型號成本管控成果，確保價(jià)格競爭優(yōu)勢。

堅(jiān)持推進(jìn)產(chǎn)品化設(shè)計(jì)。捷龍三號研制中大量選用成熟的貨架產(chǎn)品，有效壓縮研制周期、節(jié)約研制投入；在地面設(shè)備上大量選用成熟的商用設(shè)備。產(chǎn)品化的推進(jìn)提高了型號質(zhì)量穩(wěn)定性與可靠性，降低型號研制成本，同時(shí)，也為產(chǎn)業(yè)化的組批生產(chǎn)創(chuàng)造了條件。

堅(jiān)持優(yōu)化研制流程。按照傳統(tǒng)研制流程，需要投入至少兩發(fā)當(dāng)量的全箭級實(shí)體產(chǎn)品生產(chǎn)、輾轉(zhuǎn)多地開展多項(xiàng)大型地面試驗(yàn)，不僅研制周期長，經(jīng)費(fèi)及人力資源也消耗極高。捷龍三號火箭從方案初期就論證制定了一套符合商業(yè)固體運(yùn)載火箭研制規(guī)律的研制程序，將傳統(tǒng)“方案+初樣+試樣”合并為“方案+工程研制”，將設(shè)計(jì)與生產(chǎn)、生產(chǎn)與試驗(yàn)、試驗(yàn)與總裝并行開展，極大地節(jié)省了成本費(fèi)用，縮短了研制周期。

（2）試驗(yàn)階段——爭分奪秒搶進(jìn)度

在試驗(yàn)階段，捷龍三號火箭研制團(tuán)隊(duì)充分利用積累的航天工程經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，充分運(yùn)用仿真手段及成果，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方法，創(chuàng)新專家團(tuán)隊(duì)組織模式，有效壓縮了試驗(yàn)時(shí)間，高質(zhì)量、高效率地完成了項(xiàng)目研制工作。

充分繼承歷史經(jīng)驗(yàn)。對長征系列火箭先進(jìn)管理手段經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行消化、吸收以及再創(chuàng)新，如充分借鑒近似型號歷史試驗(yàn)數(shù)據(jù)和飛行結(jié)果，針對捷龍三號熱發(fā)射和大頭罩脈動、噪聲引起的環(huán)境問題，對比長征二號丙火箭起飛噪聲，識別型號風(fēng)險(xiǎn)，做到邏輯閉合、規(guī)律清晰。

充分利用數(shù)字化手段。充分利用仿真手段及成果，由傳統(tǒng)的工程階段設(shè)計(jì)生產(chǎn)實(shí)物產(chǎn)品，策劃、實(shí)施實(shí)物試驗(yàn)，向使用工業(yè)軟件開展仿真并結(jié)合部分驗(yàn)證性試驗(yàn)轉(zhuǎn)變。取消了試驗(yàn)周期長、經(jīng)費(fèi)投入大、配套產(chǎn)品多的全箭風(fēng)洞試驗(yàn)、全箭模態(tài)試驗(yàn)、分離解鎖試驗(yàn)、部分結(jié)構(gòu)靜力靜熱試驗(yàn)等大型地面試驗(yàn)，全型號大型地面試驗(yàn)數(shù)量減少了30%，產(chǎn)品配套降低1/3 套，極大地節(jié)約研制經(jīng)費(fèi)，壓縮研制周期約8 個(gè)月。

充分優(yōu)化試驗(yàn)方法。梳理試驗(yàn)規(guī)劃，串行使用地面試驗(yàn)產(chǎn)品，提高產(chǎn)品利用率。以整流罩相關(guān)試驗(yàn)為例，整流罩靜力完成主要工況設(shè)計(jì)載荷考核后，再串行完成整流罩分離試驗(yàn)、半罩模態(tài)、淋雨試驗(yàn)、靜力破壞考核，型號研制地面試驗(yàn)僅用一套產(chǎn)品即完成原定考核項(xiàng)目。

充分依靠專家團(tuán)隊(duì)。充分利用研究院強(qiáng)大的技術(shù)積累和研制體系，在傳統(tǒng)顧問專家和校對專家的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性地組建多個(gè)責(zé)任專家組，責(zé)任專家在技術(shù)把關(guān)的同時(shí)，深度參與型號設(shè)計(jì)，與設(shè)計(jì)師隊(duì)伍形成“背靠背”的工作模式，如此將個(gè)人的專業(yè)設(shè)計(jì)保障轉(zhuǎn)為組織層面的專家團(tuán)隊(duì)能力保障，將重點(diǎn)節(jié)點(diǎn)把關(guān)轉(zhuǎn)為深度參與把關(guān)，有效保障了型號設(shè)計(jì)試驗(yàn)的質(zhì)量和效率。

（3）生產(chǎn)階段——多維管理保成功

在生產(chǎn)階段，捷龍三號火箭探索商業(yè)火箭市場化的協(xié)作配套模式，在堅(jiān)持現(xiàn)有質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，遵循“前、全、細(xì)、嚴(yán)”系統(tǒng)思維，開展以差異化管理為核心的質(zhì)量管理，確保首飛成功。

推行雙定點(diǎn)生產(chǎn)模式。通過適度開放箭上金屬部段、地面指控及發(fā)射支持系統(tǒng)部分產(chǎn)品配套，提高民營企業(yè)和工業(yè)級產(chǎn)品的參與程度。推行“1+1”雙定點(diǎn)生產(chǎn)模式，即體制內(nèi)和體制外各選定一家供應(yīng)商，依托體制內(nèi)供應(yīng)商保證供貨質(zhì)量和數(shù)量，依托體制外供應(yīng)商促進(jìn)成本降低，實(shí)現(xiàn)了由計(jì)劃配套向市場配套轉(zhuǎn)型，形成良性循環(huán)。

實(shí)施差異化質(zhì)量管控。在產(chǎn)品和元器件質(zhì)量管控上，實(shí)施分級管理，實(shí)現(xiàn)型號產(chǎn)品質(zhì)量管理精細(xì)化。在火箭整體可靠性不降低的前提下，制定不同級別產(chǎn)品的器件分級選用和質(zhì)量管控要求。結(jié)合產(chǎn)品特點(diǎn)、產(chǎn)品狀態(tài)和工作階段，細(xì)化不同級別產(chǎn)品的供方選擇范圍和驗(yàn)收模式，明確不同級別產(chǎn)品質(zhì)量處置原則，在保證成功的基礎(chǔ)上降低了成本。

3.應(yīng)用發(fā)射階段

（1）總裝測試發(fā)射一體化保障

公司投資的固體運(yùn)載火箭產(chǎn)業(yè)基地一期已建成投入使用，固體運(yùn)載火箭技術(shù)廠房距交通樞紐僅5km，捷龍三號火箭在這里打破了多次分解拆裝的傳統(tǒng)測發(fā)模式，完成總裝、測試，與衛(wèi)星對接后，轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)行全系統(tǒng)合練，運(yùn)至預(yù)定發(fā)射海域后即可完成發(fā)射，整個(gè)過程只需要3～4 天時(shí)間。依托生產(chǎn)制造發(fā)射一體化優(yōu)勢，火箭測發(fā)周期大幅縮短，具備出廠評審后數(shù)天內(nèi)快速完成發(fā)射的能力。

（2）實(shí)現(xiàn)國內(nèi)首次海上熱發(fā)射

海上熱發(fā)射是世界級難題，捷龍三號火箭由于箭體規(guī)模增大，創(chuàng)新性地采用了框式導(dǎo)向海上熱發(fā)射方案，攻克了待發(fā)穩(wěn)定性、離架安全性、燃?xì)饬髋艑?dǎo)和熱防護(hù)設(shè)計(jì)等技術(shù)難題，在確保發(fā)射安全性前提下，有效縮短發(fā)射流程、降低發(fā)射成本，實(shí)現(xiàn)了中國運(yùn)載火箭從海上冷發(fā)射到海上熱發(fā)射的跨越，填補(bǔ)了國內(nèi)技術(shù)空白。

4.團(tuán)隊(duì)提升

捷龍三號火箭作為研究院商業(yè)型號研制試點(diǎn)，商業(yè)化人才隊(duì)伍的培養(yǎng)及市場化激勵模式的探索是確保型號成功之外的重要任務(wù)。公司和研究院將“打造精品商業(yè)火箭，錘煉一流商業(yè)隊(duì)伍”定為型號隊(duì)伍發(fā)展的總目標(biāo)，培養(yǎng)一支技術(shù)過硬、作風(fēng)過硬的研制技術(shù)團(tuán)隊(duì)，努力實(shí)現(xiàn)與型號共成長。

型號研制初期即確定最小人員當(dāng)量的研制規(guī)模，既節(jié)省了研制經(jīng)費(fèi)，又壓縮了管理層級、縮短了管理鏈條，實(shí)現(xiàn)一人多崗且職能清晰，同時(shí)，還便于型號各級領(lǐng)導(dǎo)集中力量構(gòu)建核心技術(shù)團(tuán)隊(duì)，利于高效協(xié)同開展工作。此外，通過創(chuàng)新責(zé)任專家組、組建復(fù)合化研制隊(duì)伍等方式，鍛煉了一批具有商業(yè)市場意識的型號一線管理人員，同時(shí)在一定程度上解決型號管理人員緊缺的現(xiàn)實(shí)問題。

加大鼓勵對型號做出突出貢獻(xiàn)人員的力度，在研究院原有“兩保獎”等激勵措施外，探索由公司通過市場化激勵方式，對技術(shù)專家隊(duì)伍、型號隊(duì)伍以及為型號搭載任務(wù)做出貢獻(xiàn)的人員進(jìn)行激勵。

三、實(shí)踐成果

1.不斷完善商業(yè)運(yùn)載火箭研制模式，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展

捷龍三號火箭通過“積累經(jīng)驗(yàn)，繼承創(chuàng)新，銳意改革，有序推進(jìn)”的思路，在捷龍一號火箭研制基礎(chǔ)上，持續(xù)挖潛傳統(tǒng)火箭和商業(yè)火箭研制的異同點(diǎn)，在商業(yè)型號項(xiàng)目立項(xiàng)批復(fù)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)一體化設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)隊(duì)伍市場化激勵、商業(yè)化項(xiàng)目與質(zhì)量管理等方面取得了進(jìn)一步優(yōu)化成果，促進(jìn)了傳統(tǒng)航天研制模式與商業(yè)航天研制模式的有機(jī)融合，在不降低航天品質(zhì)的前提下，逐步實(shí)現(xiàn)了由行政管理方式向市場進(jìn)行資源配置的平穩(wěn)過渡，為后續(xù)研究院航天領(lǐng)域全要素管理改革奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2.持續(xù)創(chuàng)新商業(yè)項(xiàng)目資本運(yùn)作模式，實(shí)現(xiàn)高效率發(fā)展

對比傳統(tǒng)型號研制完全依靠國家撥付研制經(jīng)費(fèi)或研究院自籌研制經(jīng)費(fèi)的籌款模式，公司以股權(quán)融資方式籌集項(xiàng)目研制經(jīng)費(fèi)，同時(shí)將捷龍三號預(yù)期經(jīng)營收益作為B 輪融資的重要組成部分。型號研制成功后可支撐公司在B 輪融資中募集更大規(guī)模社會資金，用于新型號研制和技術(shù)改進(jìn)，支撐提前布局前沿科技創(chuàng)新領(lǐng)域，提升科研成果轉(zhuǎn)化率，有效防止產(chǎn)研分離，形成技術(shù)與資產(chǎn)的正向遞增效應(yīng)，以點(diǎn)帶面實(shí)現(xiàn)利用資本市場推動公司可持續(xù)發(fā)展的良性循環(huán)。

3.有效推動多方融合產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式，實(shí)現(xiàn)高效益發(fā)展

相對于研究院以行政計(jì)劃確定配套供應(yīng)商的傳統(tǒng)模式，捷龍三號火箭在配套產(chǎn)品供應(yīng)商選擇時(shí)，通過引入其他軍工集團(tuán)以及優(yōu)質(zhì)民營配套單位，參與型號配套競優(yōu)競價(jià)，以市場競爭為抓手，提升型號議價(jià)能力和成本管控力度，構(gòu)建了以企業(yè)為主體、市場為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的商業(yè)火箭產(chǎn)品開發(fā)體系及生產(chǎn)體系，協(xié)調(diào)產(chǎn)業(yè)鏈各相關(guān)方利益觀念和利益行為，實(shí)現(xiàn)融合發(fā)展，達(dá)到社會、企業(yè)共同進(jìn)步，進(jìn)而產(chǎn)生更大的社會效益。

四、結(jié)束語

捷龍三號火箭研制是商業(yè)型號研制模式創(chuàng)新和科研生產(chǎn)改革的一次積極嘗試，是國有航天企業(yè)發(fā)展商業(yè)航天可行道路的一次有益探索，也是深入貫徹落實(shí)“三高”發(fā)展理念的一次成功實(shí)踐。在完成型號既定研制目標(biāo)的同時(shí)，形成了一套完整的、體系化的、可復(fù)制的商業(yè)化型號研制管理模式。未來，通過對捷龍三號火箭研制模式的不斷迭代完善，以及在更多型號中的創(chuàng)新應(yīng)用，將帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，為航天強(qiáng)國和國防現(xiàn)代化建設(shè)提供研究院智慧。