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長征十一號火箭總指揮楊毅強:未來公眾可隨時購買衛星數據

2015年9月25日9時41分,甘肅酒泉衛星發射中心一聲巨響,中國首枚固體運載火箭“長征十一號”發射成功。
這一刻,身為“長征十一號”總指揮的楊毅強,已經整整等了6年。
“‘長征十一號’是當之無愧的國內首枚固體火箭”
“長征十一號”的命名頗有深意。此前的“長征一號”、“長征二號”、“長征二號丙”,以及“長三甲”系列中的“長征四號”、“長征五號”等,都是液體運載火箭。“做固體火箭之初,我們向上級匯報,希望固體火箭重新命名。最終借用‘另起一行’這個俗語,將中國首枚固體火箭命名為‘長征十一號’。”楊毅強說。
雖然距離“長征十一號”成功發射已過去了5個多月,但回想起在發射場的準備情景,在中國運載火箭技術研究院接受采訪時,楊毅強依然難掩興奮。
“臨發射前,我問了大家一圈,都說沒有遺憾了。做到這個份上,我覺得還是很有把握的。”楊毅強回憶道。
針對公眾對“長征十一號”是否完全自主產權和“長征十一號”是否為中國首枚固體火箭的質疑時,楊毅強顯得很激動。
“我注意到,兄弟單位在某種特定環境下,也在固體火箭研發方面取得了一些進展。但無論是從運載能力和提供的軌道上看,還是從國際標準的星箭接口上看,
‘長征十一號’都是當之無愧的國內首枚固體火箭,絕非是一個新技術的演示飛行器。”楊毅強向澎湃新聞表示。
“長征十一號”一下子刷新了中國火箭研發、衛星發射史上的兩項紀錄,它首次采用大推力固體發動機技術,并且在多顆衛星發射技術上取得新進展。“長征十一號”配備4臺固體發動機,位于火箭一級的發動機推力達120噸,為中國目前推力最大的發動機,可以一次將重達350千克的物品送達距離地球700公里高度的軌道。
“長征十一號”運載了四顆衛星,為了防止火箭和衛星、衛星和衛星相撞,“長征十一號”首次采用兩次分離技術,最大的一顆衛星首先離開箭體,三顆較小的衛星隨后向四周散開。
“一頭大象,一只獵豹,各干各的,獵豹做不了大象的事情,大象也干不了獵豹的活。”“未來,衛星發射要從‘皇帝的女兒’,飛入尋常百姓家,變成‘小家碧玉。”這是楊毅強最喜歡向外人說的兩個比喻,前一句揭示了固體火箭的定位,后一句表明了楊毅強對小衛星發射市場的展望。
做千萬元級別的火箭
這頭“獵豹”從“孕育”到最終“出生”,歷經20余年。
上世紀90年代起,中國多家相關科研機構,都嘗試研發過小型火箭,但結果都不甚理想。其中,本世紀初兄弟單位曾研發過小型固體運載火箭,進行過3次發射,但都未能進入預定軌道。
2010年左右,研發固體動力小型火箭已是箭在弦上。一個很重要原因是,彼時的火箭固體動力技術已經成熟。與液體動力火箭在前蘇聯的幫助下研制成功不同,中國的固體動力火箭完全是自主技術,起步于多年前楊毅強所在的中國航天科技集團公司前身國防部五院的幾位專家的藥芯演示。
技術問題得到解決的同時,外部的需求環境也趨于成熟。2010年前后,在“軍轉民”大背景下,民用火箭市場開始呈現趨勢性苗頭。2010年10月,中國航天科技集團內部對固體動力火箭立項,兩年后,該項目升級為國家級項目。
擺在楊毅強等人面前的難題是,這是中國第一次開始研發固體動力火箭,研發方向、技術手段等都不甚明了。當時,楊毅強一再告誡自己,“首先要保證方向是對的,其次才講正確的發展。”
“長征十一號”研發之初,楊毅強帶領團隊前后論證過10多個方案,不停地仿真、計算,最終確定將“經濟性”作為關鍵指標,并將“長征十一號”定位為快速、簡單、靈活、便宜,是液體動力火箭的補充,不會代替液體火箭。
“現在的液體火箭,造價一般都在億元級,我們做固體火箭必須將成本控制在千萬元級別,否則就沒有競爭力。”楊毅強告訴澎湃新聞。
千萬元級別的成本控制源于多項關鍵技術的突破。“長征十一號”研制之初,楊毅強團隊提出了六大關鍵技術攻關:火箭快速測試發射技術、發動機耗盡關機下的制導設計、一級大功率高壓氦氣擠壓式伺服系統、研制國內推動力最大的一級發動機、良好的衛星發射環境保障,以及末級的輕質化技術。
發射準備階段同樣不輕松。在正式發射前的25天,楊毅強帶領團隊利用晚間和休息日開了39次復查會,形成了93份報告,專門安排兩名技術人員操作三臺電腦模擬彈道飛行25000余次。“長征十一號”研制完成后,中國運載火箭技術研究院上報申請的核心專利技術多達185項。
臨發射前,楊毅強和“長征十一號”總設計師做了溝通,彼此都感覺信心滿滿。
“長征十一號”的發射成功,讓中國從此跨入固體動力火箭大國。“目前,我們的固體動力火箭應該排在世界第二、三的水平,比美國的‘米諾陶系列’差一點,比日本的‘艾普斯龍’綜合性能好一些。我們力爭在下一個型號的固體火箭發射時超過美國。”楊毅強向澎湃新聞表示。
“像滴滴打車一樣發射小衛星”
“就像滴滴打車一樣,用戶可以很方便地發射專屬于自己的衛星。”楊毅強用了一個略顯夸張的比喻,來闡釋他對未來衛星發射市場前景的看法。
“小型固體火箭的發射成功,將有力刺激小型衛星發射市場,促進小衛星由科研試驗向規模應用轉變。隨著互聯網、物聯網的發展,小衛星將迎來大規模使用潮。未來,小型衛星將向個性化、定制化、低成本方向發展。”楊毅強對澎湃新聞表示。
未來,小衛星不僅將在自然災害、地質災害等突發情況下,以及在科研項目中派上用場,也將會在數據服務上面大展身手。“將來,發射衛星將會變得更加簡單易行,可以做到像滴滴打車一樣發射小衛星。提供數據服務會成為小衛星重要的發展方向,未來公眾可隨時購買衛星數據,比如用支付寶花幾塊錢就可以獲得路面是否擁堵的數據。”楊毅強說。
楊毅強的樂觀預測并非無源之水。在中國,小衛星的繁榮勢頭已初現端倪。據楊毅強觀察,目前已經有30余家航天大企業、高校、民企等在研發小衛星。在“長征十一號”發射的4顆小衛星中,有一顆是南京理工大學的本科生研制的。澎湃新聞此前報道的“95后火箭少年”盧馭龍,提出了“馭龍太空探索計劃”,研發小型衛星運載火箭也在他的計劃之內。還有科研人員從中國運載火箭技術研究院離開,出去單干研發小衛星。
小型衛星市場的蓬勃發展,離不開固體動力火箭的不斷升級。據楊毅強測算,未來,固體動力火箭能夠實現在24小時之內發射衛星。此外,小型火箭在配置搭載物品時將更加靈活,可以通過國際標準化接口,將不同客戶的大小不等的搭載物拼湊在一起,湊夠了數量就可以發射。此前,在由大客戶主導的大型火箭發射中,搭載量需求不是很大的科研機構等小客戶往往處于弱勢。
“社會資本應逐漸進入小衛星和小火箭市場”
在中國民用衛星市場“野蠻生長”中,楊毅強也看到了問題。“中國的航天、空間都沒有立法,相關的政策法規還一片空白。應該建立火箭研發、衛星制造的準入制度,以及衛星發射許可制度。無序的衛星發射不僅存在安全隱患,同時也會產生很多太空垃圾。”楊毅強說。
在楊毅強看來,中國航天領域的社會資本尚顯不足,航天技術民用的動力仍舊缺失。“國家層面應該重點主導探月、載人等項目,低軌市場應逐漸放開,社會資本應該逐漸進入低軌的小衛星市場和小火箭市場。”楊毅強表示。
楊毅強認為,國家應該對民營空間技術公司進行扶持,助力它們快速發展。在美國,一些空間技術公司,正是得到了美國政府和NASA(美國國家航天局)在合同訂單、專利技術、人才等方面給予的支持,才發展得風生水起。“否則,民營企業涉足空間領域會很困難。”楊毅強認為。
國家相關部門和一些民營企業家的思路與楊毅強的觀點不謀而合。2015年10月,國家發改委、國防科工局等研究編制了《國家民用空間基礎設施中長期發展規劃(2015-2025年)》,提出“探索國家民用空間基礎設施市場化、商業化發展新機制,支持和引導社會資本參與國家民用空間基礎設施建設和應用開發。”
2014年兩會上,全國政協委員、百度公司董事長兼首席執行官李彥宏在提案中也表示:鼓勵民營企業進入火箭、衛星發射等航天領域,提升我國航天產業國際競爭力、凝聚民營力量推動產業變革。
在楊毅強的構想中,未來,固體動力火箭在采用更大型的固體發動機后,運載能力在低軌中將提升至1700千克,運載能力約為現在的5倍。此外,中國運載火箭技術研究院也期望小衛星能“走出國門”,楊毅強透露他們正在與國外一些實驗室洽談合作方案。
今年5月份,國際小衛星大會將在馬耳他舉辦,中國運載火箭技術研究院將組團參加。“我會安排人做一個主題演講,演講題目就叫《個性化、定制化的小衛星發射技術》。”楊毅強補充道,“此舉就是向全世界4000多家小衛星廠家展示中國固體動力火箭。”





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