中国商业航天迎来新的里程碑!11月30日晚间,长征十二号运载火箭首飞成功,海南商业航天发射场首次发射任务告捷,中国商业航天“三大件”齐了!如果将商业火箭比作“飞机”,商业卫星比作“乘客”,那么商业航天发射场就是供“乘客”登机、“飞机”起飞的“机场”。当“乘客”和“飞机”越来越多,就不能没有“专属机场”,“三大件”缺一不可。
凑齐商业航天“三大件”需求越发迫切
回首中国商业航天的发展历程,2015年印发的《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015—2025年)》,鼓励社会资本步入航天领域。随后,商业火箭和商业卫星公司如雨后春笋般成长发展。《中国航天科技活动蓝皮书(2023年)》显示,2023年我国共完成26次商业发射(含拼车和搭载),占全年发射的39%。2024年,商业航天作为“新增长引擎”被写入政府工作报告,进入新一轮高速发展期。
打造“专属机场”,不仅能高频次、高效率执行发射任务,还可为商业火箭和卫星提供稳定可靠的发射平台,促进我国航天技术的创新和转化。因此,建成我国首个商业航天发射场,凑齐商业航天“三大件”的需求越发迫切。
海南商业航天发射场的新突破
从2022年批准建设到今天首发成功,具有重要意义的海南商业航天发射场,都有哪些新突破?
首先是发射平台“更包容”。当前,我国火箭公司众多,火箭型号也可谓是各式各样,如果发射一枚火箭就要造一个工位,既不具备商业航天的经济性,更谈不上时间效益。执行本次发射任务的二号工位,在设计上突破创新出“三化”——通用化,采用“通用型”接口设计,多种型号火箭都能使用;模块化,发射的前端和后端设备“模块式”,方便对口更换;组合化,针对不同火箭的发射需求,对设备加减组合,实现符合发射标准的条件。这些设计可以让包括长征十二号在内的19个型号火箭都能使用。
其次是火箭发射“更高效”。商业航天的优势在于效率高、成本低,作为商业航天发射场,如何“降本增效”?海南商业航天发射场创新采用“三平”模式。区别于传统的垂直作业,该模式下火箭的组装、测试、转运三个环节均在水平状态下进行。火箭在技术厂房里“躺着”组装和测试,随后载着卫星“躺着”转运到发射工位后整体起竖,只需再做一个简单测试,加注燃料后即可发射。
同时,因海南文昌有降雨、雷暴甚至台风等不利气象因素,火箭从技术厂房里组装测试后到发射阵地时间越短,越能助力其顺利发射,防止“夜长梦多”。值得注意的是,该发射场技术区建成智慧发射场系统,通过数字化信息、智能化应用,将双工位等多个子系统整合,实现资源集中管理和统一调度;面对大量设施设备、特殊燃料等并行交叉采购难题,管理人员将传统配套保障供应模式改为市场化竞价采购,提升了采购效益。
特写
从滨海荒地到商业航天“母港”,没有先例可循的“大创作”
光阴跨越两年零五个月,一片椰林和鱼塘错杂的荒芜之地上,造就一座向天图强的航天重大基础设施;成千上万名默默无闻的建设者,把来自14个省份200家生产厂商的配件,魔术般变成补齐国内商业航天缺口的重要发射平台。
“在没有任何技术积累的前提下,用两年多时间建设、完成首次任务,放眼世界航天建设史也没有这样的先例。”海南商发董事长杨天梁感慨,“我们是第一个吃螃蟹的人。”在业内人士看来,商业航天是新质生产力的重要载体,应处处体现科技创新。另一方面,我国航天工程对安全性要求极高,一项极细小的变动,都需慎之又慎、反复验证,直至确认安全精准,做到万无一失。
如何兼顾创新和质量,是海南商发所有人面临的难题。一号工位本是“命题作文”,设计为长征八号火箭的专属发射平台。海南商发总经理刘红建说,工程队伍放弃了耗时费力的导流槽,创新采用地面导流锥技术,不挖深坑、不建止水帷幕。在火箭点火瞬间,近700吨水通过管路高压喷出,同样可以完成降温降噪。二号工位则是“自选动作”。为了让更多不同型号的商业火箭都能发射,技术人员顶着压力,打破了“一箭一位”的传统思维,首次尝试打造通用型接口。海南商发工程设备部部长葛立新说,就如一个接口可以匹配各种品牌和型号的手机,“让大家都能充上电”。“足足煎熬三个月,终于把技术构想磨了出来”,新工位目前可适配19个型号火箭的发射需求。
一张白纸好作画。海南商业航天发射场还按照世界航天发射趋势,采用目前少见的“三平”测发模式,火箭带着卫星,水平组装、水平测试、水平运输,再通过在国内首次实现0秒回倒模式的液压起竖装置,极大缩短了等待时间间隔。
“我们的优势在于决策简洁,机制灵活。”杨天梁认为,海南商业航天发射场的管理模式和管理体制强调商业属性,注重高效益、低成本。在人力资源利用上,海南商发一直坚持业务合并、多超多能,把人数减下来、能力提上去;面对大量设备、特殊燃料等并行交叉采购难题,公司副总经理樊锋一改配套保障供应为市场化采购,引入竞价机制,显著提升采购效益;发射事业部部长首俊明还谈道,公司正在探索将来技术区厂房由火箭卫星公司自建自测,发射场负责统筹管理,实现“打完一发可以尽快接着打下一发”。
“每一分钱,我们都得精打细算。”刘红建举了几个例子,比如发射场主干道最初设计造价为1.3至1.4亿元,后通过重估、优化,节约了两三千万元;使用模块化车辆解决运输转弯半径问题,减少路宽避免资源浪费;选定首发火箭来合练,不用合练箭……最终,实际建设费用低于预估支出。
节省、求快,并不代表牺牲质量。在安全质量上,海南商发全体工作者如履薄冰。一号工位共11层,塔高83米,整座塔架安装误差每层不到0.3毫米;在检查避雷塔焊接质量时,发现施工人员未按工艺流程操作导致隐患,即便损失近百万元,也坚持重新生产。在合练期间,通过“彩排”暴露并统计出8个问题后立即整改,让“风险归零”。高峰期50多支队伍、2000余人动用超过200台套大中型机械设备同时施工。浙江的液氮柱塞泵、四川的低温真空管路、上海的氢火炬、山西的导流锥……来自14个省份200家生产厂商的“零件”,组成了总面积133.33公顷的海南商业航天发射场。
杨天梁感叹:“原来脑子里的设计图,现在都变成了现实,这是一项让人自豪的大创作。”文图综合新华社、北京晚报