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武漢搶占商業(yè)航天發(fā)展“天機(jī)”

來源:聘聘發(fā)布時間:2016-11-16


  至今年10月,我國航天事業(yè)已走過一個甲子。蒼穹之外,喜訊不斷:

  10月19日3時31分,神舟十一號載人飛船與天宮二號空間實(shí)驗(yàn)室自動交會對接,實(shí)現(xiàn)天宮二號自9月15日發(fā)射入軌以來首次與神舟飛船“接吻”。

  11月3日20時43分,長征五號完美首飛,25噸的運(yùn)載能力,標(biāo)志著我國運(yùn)載火箭進(jìn)入國際先進(jìn)行列。

  同一時間,我國航天事業(yè)正悄然經(jīng)歷另一場重大變革——  2015年被稱為“中國商業(yè)航天發(fā)展元年”,我國商業(yè)航天迎來爆發(fā)式增長,與軍事航天、民用航天一起,成為航天事業(yè)發(fā)展的“三駕馬車”。

  太空探索、登陸火星、火箭發(fā)射……這些曾遠(yuǎn)在“天際”的高精尖技術(shù),未來幾年將“下凡”民間,在商業(yè)化中服務(wù)社會民生。

  在這輪浪潮中,湖北、武漢以建設(shè)國家航天產(chǎn)業(yè)基地為抓手,推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)集聚,成功搶占商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)的發(fā)展高地。

  去年至今,武漢成功拿下商業(yè)航天領(lǐng)域的三項(xiàng)“全國第一”:組建全國首家以商業(yè)模式開展研發(fā)和應(yīng)用的專業(yè)化火箭公司;獲批建設(shè)全國首個國家級商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)基地;生產(chǎn)全國首個具有低成本、快速集成等特點(diǎn)的商用小型固體運(yùn)載火箭——“快舟一號”,并將于今年年底完成首單商業(yè)發(fā)射。

  再加上多年來武漢在固體運(yùn)載火箭、衛(wèi)星平臺、北斗導(dǎo)航、遙感測繪等領(lǐng)域的扎實(shí)功底和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),可以預(yù)見,未來五到十年內(nèi),武漢將構(gòu)建起完備的商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)體系。

  從冶煉鋼鐵到生產(chǎn)汽車,再到研制火箭、衛(wèi)星,“武漢造”將完成一次鳳凰涅槃,重構(gòu)區(qū)域科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局。

  也許,在更遠(yuǎn)的未來,穿越億萬光年的人類宇宙征程,武漢也將成為起點(diǎn)之一。

  商業(yè)航天市場規(guī)模有多大?

  中國工程院院士劉經(jīng)南介紹,上世紀(jì)60年代至80年代中期,在軍事航天為主的背景下,由美國主導(dǎo)的衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)開啟了商業(yè)航天發(fā)射市場的大門。不過,由于當(dāng)時美國政府決定把所有商業(yè)載荷都交給航天飛機(jī)來發(fā)射,致使其在一次性使用的運(yùn)載火箭研發(fā)和制造技術(shù)上相對落后,給其他國家發(fā)展國際商業(yè)發(fā)射服務(wù)提供了機(jī)會?! 〈撕螅槍θ找嬖鲩L的大型通信衛(wèi)星市場需求,各國競相競爭航天商業(yè)市場,逐步形成了歐、美、俄三足鼎立,中、日、印積極參與的全球航天產(chǎn)業(yè)格局。

  本世紀(jì)初,NASA(美國國家航空航天局)推出新空間計(jì)劃,專注于深空探測,而將近地軌道空間的太空活動交給私營航天企業(yè),由私營公司負(fù)責(zé)國際空間站的貨運(yùn)和載人任務(wù)。

  自此,國際商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,私營企業(yè)異軍突起,在空間運(yùn)輸、衛(wèi)星遙感等領(lǐng)域,涌現(xiàn)出以Space X(美國太空探索技術(shù)公司)、Orbital Science(美國軌道科學(xué)公司)、Digital Globe(美國數(shù)字地球)為代表的一批商業(yè)航天公司。

  據(jù)美國航天基金會發(fā)布的《航天報告》顯示,2015年,全球航天經(jīng)濟(jì)總量達(dá)3353億美元,其中商業(yè)航天活動占比76%,總計(jì)2460億美元,國際商業(yè)航天已進(jìn)入成熟期。而商業(yè)航天領(lǐng)域每投入1美元,可帶來7至14美元的回報。據(jù)此推算,全球航天產(chǎn)業(yè)每年可帶動產(chǎn)生數(shù)萬億美元的收入。

  從單一國家投入到滿足客戶需求

  我國商業(yè)航天迎來爆發(fā)“元年”

  在我國,航天工業(yè)經(jīng)過60年發(fā)展,已取得以載人航天、探月工程、北斗導(dǎo)航為代表的重大成就。但這些成就主要依靠國家的投入。

  劉經(jīng)南認(rèn)為,相對于國外商業(yè)航天的快速發(fā)展,我國航天產(chǎn)業(yè)迫切需要改變國家投資、國有企業(yè)研制的單一模式,按照軍民深度融合的發(fā)展戰(zhàn)略,以低成本、高效率、高可靠性滿足國家和社會客戶個性化需求,“只有服務(wù)市場需求的商業(yè)航天才是航天發(fā)展方向。”

  2015年,我國首顆商業(yè)化運(yùn)作衛(wèi)星“吉林一號”成功上天,拉開中國商業(yè)航天元年的大幕。此后,隨著北斗導(dǎo)航、空間站建設(shè)、探月工程、火星探測、深空探測望遠(yuǎn)鏡、量子實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星、新一代運(yùn)載火箭等重大科技專項(xiàng)的部署和實(shí)施,商業(yè)航天迎來戰(zhàn)略機(jī)遇。

  以衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)為例,據(jù)國家航天局統(tǒng)計(jì),截至2016年,我國該產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值已超過2000億元,年增長率超過10%。尤其是“北京一號、二號”和“吉林一號”商業(yè)衛(wèi)星成功發(fā)射和運(yùn)營,標(biāo)志著我國商業(yè)遙感衛(wèi)星已開始起步。

  而按規(guī)劃,“十三五”期間,我國將基本建成國家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施體系,新增遙感衛(wèi)星、通信廣播衛(wèi)星、導(dǎo)航衛(wèi)星等近百顆衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)在軌運(yùn)行,由此帶來的空間信息應(yīng)用、商業(yè)火箭發(fā)射等市場需求將爆發(fā)式增長?! 】焖? 靈活 經(jīng)濟(jì)

  “武漢造”火箭開啟商業(yè)航天新業(yè)態(tài)

  武漢商業(yè)航天事業(yè),始于快舟火箭。

  2013年,中國航天三江集團(tuán)公司(航天科工四院)成功發(fā)射“快舟一號”火箭,成為我國研制的首個具有低成本、快速集成、快速入軌等創(chuàng)新特點(diǎn)的小型固體運(yùn)載火箭。

  如今,快舟火箭也將成為武漢國家航天產(chǎn)業(yè)基地首個入駐項(xiàng)目,預(yù)計(jì)今年年底完成首次商業(yè)發(fā)射。

  13年歷程,追夢之旅,走得不易。

  早在2003年,航天科工四院便著手啟動研發(fā)航天科工快速響應(yīng)運(yùn)載器,即快舟火箭。“當(dāng)時大家預(yù)測,具有發(fā)射快、低成本等優(yōu)點(diǎn)的固體運(yùn)載火箭,早晚要成為航天發(fā)射領(lǐng)域的新寵?!痹撛贺?fù)責(zé)人回憶說。

  然而,當(dāng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)提出采用星箭一體化技術(shù)使任務(wù)載荷運(yùn)送能力提高兩倍以上時,卻引來諸多質(zhì)疑?!爱?dāng)時這在國際上尚無先例,能否實(shí)現(xiàn)突破,大家說不準(zhǔn)?!?/p>

  為說服業(yè)界專家,快舟團(tuán)隊(duì)先后召開50多次學(xué)術(shù)研討會,反復(fù)研討論證。終于,2009年,相關(guān)方案通過評審,快舟火箭成功拿到“準(zhǔn)生證”。隨后,一個400多人牽引2000多人的創(chuàng)新研發(fā)團(tuán)隊(duì)逐步組建,有效運(yùn)轉(zhuǎn)。

  為滿足太空環(huán)境要求,試驗(yàn)隊(duì)打造了千級凈化間,以達(dá)到每立方米塵埃數(shù)少于1000個,沒有肉眼看得到的塵埃。液壓用的紅油多次過濾,擦零件用無紡綢布……在這里,人人都患上“潔癖”。

  “快”是快舟火箭的要訣,這要求火箭必須更“輕”。

  為此,團(tuán)隊(duì)大膽提出將安全機(jī)構(gòu)的尺寸及重量縮小至現(xiàn)有產(chǎn)品的五分之一。這個近乎“瘋狂”的方案,逼迫著隊(duì)員們一次次試驗(yàn)、調(diào)試。最終,成功實(shí)現(xiàn)技術(shù)和材料的升級更新。包為民、龍樂豪等8位院士共同評價:重量更輕的快舟火箭,其運(yùn)載系數(shù)已處于國際領(lǐng)先水平。

  2013年,“快舟一號”順利升空,成為我國第一型具有快速集成、快速入軌等創(chuàng)新特點(diǎn)的小型固體運(yùn)載火箭?! ∫荒旰?,“快舟二號”創(chuàng)造我國航天發(fā)射最快紀(jì)錄的消息不脛而走,快舟火箭名聲大振。

  按計(jì)劃,明年運(yùn)載能力提升5倍的快舟十一號也將首飛,快舟系列火箭將正式登上國際商業(yè)發(fā)射的舞臺,與歐美發(fā)達(dá)國家的火箭一較高下。

  據(jù)介紹,快舟火箭誕生之時,快速、靈活、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)就讓它與商業(yè)航天結(jié)下了不解之緣。與傳統(tǒng)火箭相比,快舟系列新型運(yùn)載火箭在總體設(shè)計(jì)理念上極大創(chuàng)新。其起飛質(zhì)量較同類產(chǎn)品降低約20噸,僅此一項(xiàng),可直接降低發(fā)射成本約1000萬美元。這對打破航天發(fā)射瓶頸、支撐我國商業(yè)航天發(fā)展,具有重要意義。

  商品性價比,是贏得客戶青睞的重要指標(biāo)。國際商業(yè)發(fā)射中,火箭搭載1千克載荷要價2.5至3萬美元,快舟十一號則標(biāo)價1萬美元。飛同樣的距離,快舟十一號能節(jié)省1000萬美元成本。

  便捷的操作,也是快舟火箭贏得市場的一大法寶。據(jù)介紹,快舟火箭只需提前2天進(jìn)入發(fā)射場,不超過10個人就可執(zhí)行發(fā)射(包含司機(jī)和指揮人員),接到指令摁下發(fā)射按鈕即可,能夠滿足衛(wèi)星商業(yè)化高密度、快速發(fā)射的需求。

  航天科工四院相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,快舟火箭的誕生,標(biāo)志著我國航天發(fā)射運(yùn)載工具由液體運(yùn)載火箭拓展到固體運(yùn)載火箭,初步形成了我國亟需的空間快速響應(yīng)能力,其高性價比也給中國商業(yè)航天留下更廣闊的暢想空間。

  五大項(xiàng)目進(jìn)駐 市場化運(yùn)作  武漢千億航天產(chǎn)業(yè)基地啟航

  起步中的武漢商業(yè)航天產(chǎn)業(yè),再度迎來重大發(fā)展機(jī)遇。

  今年8月5日,國家發(fā)改委批復(fù)《湖北武漢國家航天產(chǎn)業(yè)基地實(shí)施方案》。自此,武漢成為繼上海、西安后的第三個國家級航天產(chǎn)業(yè)基地?! “凑找?guī)劃,基地優(yōu)先發(fā)展航天運(yùn)載火箭及發(fā)射服務(wù)、衛(wèi)星平臺及載荷、空間信息應(yīng)用服務(wù)等主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),其核心區(qū)位于武漢市新洲區(qū)陽邏經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)古龍產(chǎn)業(yè)園,總投資375億元,占地1.18萬畝,由湖北省、武漢市與中國航天科工集團(tuán)公司合作共建。

  航天科工集團(tuán)表示,將以該基地為依托,持續(xù)推動五大商業(yè)航天項(xiàng)目工程。  其中,飛云工程,對應(yīng)無人機(jī)載區(qū)域網(wǎng)及其應(yīng)用項(xiàng)目;快云工程,對應(yīng)臨近空間飛艇載局域網(wǎng)及其應(yīng)用項(xiàng)目;行云工程,對應(yīng)星載窄帶全球移動物聯(lián)網(wǎng)及其應(yīng)用項(xiàng)目;虹云工程,對應(yīng)星載寬帶全球移動互聯(lián)網(wǎng)及其應(yīng)用項(xiàng)目;騰云工程,對應(yīng)空天往返飛行器及其應(yīng)用項(xiàng)目。

  據(jù)悉,這五大項(xiàng)目的開發(fā)與構(gòu)建時間跨度將超過10年,涉及子工程及分系統(tǒng)數(shù)千項(xiàng)?! ≡诖嘶A(chǔ)上,基地還將通過科技創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新和管理創(chuàng)新,吸引其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)入駐,最終形成“三步走”的產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃:

  第一步,優(yōu)先發(fā)展主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),包括航天運(yùn)載火箭及發(fā)射服務(wù)、衛(wèi)星平臺及載荷、空間信息應(yīng)用服務(wù)、航天地面及終端設(shè)備制造等;

  第二步,培育壯大基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),包括自主可控信息技術(shù)、航天智能制造、航天增材制造等;

  第三步,積極拓展延伸產(chǎn)業(yè),包括空間、智慧城市系統(tǒng)、航天智能裝備等。

  據(jù)悉,武漢國家航天產(chǎn)業(yè)基地將采用市場化運(yùn)作的方式進(jìn)行建設(shè)。投融資方面,中國航天科工集團(tuán)公司與湖北省長江經(jīng)濟(jì)帶產(chǎn)業(yè)基金管理有限公司簽訂協(xié)議,共同發(fā)起設(shè)立“航天湖北長江產(chǎn)業(yè)投資基金”,規(guī)模為100億元,作為重要資金來源之一,推動商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)的集聚發(fā)展。新城建設(shè)方面,新洲區(qū)人民政府委托華夏幸福基業(yè)公司作為產(chǎn)城一體化運(yùn)營商,負(fù)責(zé)基地的規(guī)劃、建設(shè)和運(yùn)營。

  預(yù)計(jì)到2020年,基地產(chǎn)值將達(dá)到300億元,而“三步走”產(chǎn)業(yè)規(guī)劃完成后,產(chǎn)值有望在2030年達(dá)到1200億元?! ℃溄?

  產(chǎn)業(yè):武漢初步形成了東湖高新區(qū)、東西湖區(qū)等航天產(chǎn)業(yè)集聚區(qū),集聚了航天科工四院、光谷北斗、武大吉奧、立得空間、中地?cái)?shù)碼等一批骨干企業(yè),2015年實(shí)現(xiàn)收入約267億元。

  人才:武漢是我國地球空間信息領(lǐng)域知識密集程度最高的地區(qū),擁有全國測繪地理信息界院士19名,其中,武漢地區(qū)10名。總部位于武漢的中國航天科工集團(tuán)第四研究院,則擁有各類專業(yè)技術(shù)人員6000余人。


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