湖北“火箭鏈”崛起產(chǎn)業(yè)集群 “快舟”挺進(jìn)可重復(fù)使用火箭新賽道

火箭產(chǎn)業(yè)園快舟火箭總裝總調(diào)中心，研發(fā)人員工作中。（航天三江供圖）

2023年12月27日，酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，“湖北造”快舟一號甲固體運(yùn)載火箭發(fā)射成功。

湖北日報全媒記者 許曠 通訊員 魏勤 唐詩

探索浩瀚星河，作為“騰空”的運(yùn)載工具，火箭是一切太空活動的前提和基礎(chǔ)。

多年來，中國商業(yè)航天的首批“入局者”——鄂企航天科工火箭技術(shù)有限公司（以下簡稱“火箭公司”）在技術(shù)創(chuàng)新、市場開拓、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同等方面已積累“先發(fā)”優(yōu)勢。截至目前，該公司已成功執(zhí)行近30次發(fā)射任務(wù)，為湖北加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力注入澎湃動能。

“火箭可回收技術(shù)，是降低發(fā)射成本的關(guān)鍵。快舟在可回收技術(shù)上不斷突破，去年底已完成70噸級可重復(fù)使用液氧甲烷發(fā)動機(jī)長程熱試車，近期通過了多工況熱試車考核，年初，可重復(fù)使用技術(shù)試驗(yàn)箭順利完成垂直起降試驗(yàn)。”4月10日，火箭公司董事長查雄權(quán)對湖北日報全媒記者說。

手握多款新型火箭研制任務(wù)

從武漢陽邏大橋下高速，沿星谷大道行駛，約15分鐘便抵達(dá)武漢國家航天產(chǎn)業(yè)基地，只見火箭產(chǎn)業(yè)園、衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)園一街之隔。

隨航天三江工作人員，進(jìn)入火箭產(chǎn)業(yè)園，換上藍(lán)色工作服，進(jìn)入總裝測試廠房，研發(fā)人員正在對快舟十一號固體運(yùn)載火箭合練箭進(jìn)行測試檢查。

“合練箭主要用來測試完成火箭發(fā)射的全部流程，包括點(diǎn)火、起飛，一直到衛(wèi)星分離，在完成上百個指令的過程中，工作人員會實(shí)時監(jiān)測，以此檢驗(yàn)火箭、發(fā)射場和支持系統(tǒng)是否存在問題。”火箭公司總裝總調(diào)車間副主任代道義介紹。

隨著快舟火箭履約任務(wù)邁入批量生產(chǎn)、批量總裝、組批發(fā)射階段，多款新型火箭研制任務(wù)并行，零部件、工裝和工藝加工需求直線上升。

火箭產(chǎn)業(yè)園快舟火箭總裝總調(diào)中心，研發(fā)人員工作中。（航天三江供圖）

火箭產(chǎn)業(yè)園快舟火箭總裝總調(diào)中心，研發(fā)人員工作中。（航天三江供圖）

運(yùn)載火箭是商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)核心環(huán)節(jié)。火箭的高可靠性、低成本性、運(yùn)載能力等，是關(guān)系到商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，形成了火箭產(chǎn)業(yè)的競爭壁壘。

據(jù)介紹，中國航天科工集團(tuán)努力突破航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展技術(shù)瓶頸，于2012年推出我國首型固體運(yùn)載火箭——快舟，利用其低成本、高可靠和車載機(jī)動的靈活優(yōu)勢，火箭公司在2017年實(shí)現(xiàn)“中國純商業(yè)發(fā)射第一單”。

“依托航天科工成熟的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)、型號質(zhì)量文化、完備的配套體系和優(yōu)質(zhì)的人才隊(duì)伍，火箭公司在大力發(fā)展商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)，加速商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)規(guī)范、有序、高質(zhì)量發(fā)展上，具有良好的工業(yè)基礎(chǔ)優(yōu)勢。”查雄權(quán)說。

在武漢國家航天產(chǎn)業(yè)基地所在地新洲，包括武昌船舶重工、華夏精沖在內(nèi)的多家傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)企業(yè)紛紛以承攬工裝加工、工藝焊接等工作的方式融入航天“朋友圈”，并通過完善航天質(zhì)量文化和打造航天工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，推進(jìn)自身產(chǎn)業(yè)升級。

鄂企持續(xù)迭代核心技術(shù)

在深耕固體火箭領(lǐng)域的同時，快舟火箭正加快型譜化發(fā)展，躋身可重復(fù)使用液體運(yùn)載火箭新賽道。

2022年，火箭公司與湖北省聯(lián)合成立航天液體動力湖北工程研究中心，陸續(xù)打造液體發(fā)動機(jī)冷態(tài)試驗(yàn)和熱試驗(yàn)?zāi)芰Γ黜?xiàng)關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證正穩(wěn)步推進(jìn)。

火箭產(chǎn)業(yè)園快舟火箭總裝總調(diào)中心（航天三江供圖）

據(jù)介紹，火箭公司立足固、液運(yùn)載火箭技術(shù)，正在結(jié)合區(qū)域內(nèi)航天、船舶、機(jī)械制造和激光等資源，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，建立多元、敏捷、垂直的產(chǎn)業(yè)鏈體系。

去年8月，一則消息讓全球商業(yè)航天領(lǐng)域沸騰。美國商業(yè)航天企業(yè)巨頭SpaceX（太空探索技術(shù)公司），在一次財務(wù)數(shù)據(jù)曝光中，顯示其已經(jīng)實(shí)現(xiàn)盈利。

SpaceX的可回收技術(shù)，大大降低了火箭的制造成本。借鑒SpaceX飛速發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)商業(yè)航天發(fā)展態(tài)勢，我國商業(yè)火箭發(fā)展分為制造一次性小型火箭、研制可重復(fù)使用中大型火箭、研制大型運(yùn)載火箭系統(tǒng)三大步。

“我國商業(yè)火箭企業(yè)正邁向第二步，這一步中主要面臨技術(shù)、資金、市場上的三大挑戰(zhàn)，其中，技術(shù)問題是各家航天企業(yè)比拼‘硬實(shí)力’的環(huán)節(jié)。”查雄權(quán)說。

可重復(fù)使用液體火箭，要解決發(fā)動機(jī)推力調(diào)節(jié)、控制系統(tǒng)和發(fā)動機(jī)調(diào)推特性匹配等關(guān)鍵技術(shù)難題。

“這在國內(nèi)屬于技術(shù)空白區(qū)，需要企業(yè)核心技術(shù)在手，同時具備健全的發(fā)動機(jī)冷、熱態(tài)試驗(yàn)平臺，以應(yīng)對新型火箭研發(fā)過程中高難度、高頻次的技術(shù)攻關(guān)試驗(yàn)。這對初創(chuàng)企業(yè)來說，是不小的挑戰(zhàn)。”查雄權(quán)說。

商業(yè)發(fā)射中，盈虧平衡點(diǎn)的問題，是另一種“高階”技術(shù)難題。

“可重復(fù)使用火箭，子級需要為回收預(yù)留燃料，意味著運(yùn)載能力相比一次性使用狀態(tài)有所下降。如果回收回來的火箭價值，抵不上運(yùn)載能力的損失，火箭回收就失去意義。所以，可回收火箭的運(yùn)載損失要控制在一定比例之下，這需要國內(nèi)商業(yè)航天企業(yè)不斷迭代技術(shù)，攻克減少運(yùn)載損失的技術(shù)難題。”查雄權(quán)說。

火箭產(chǎn)業(yè)園（航天三江供圖）

“貨架式”供給更高效

今年，我國第一個商業(yè)航天發(fā)射場——海南國際商業(yè)航天發(fā)射中心的一號發(fā)射工位，將實(shí)現(xiàn)常態(tài)化發(fā)射。

“我國商業(yè)航天發(fā)展態(tài)勢喜人，隨著國內(nèi)衛(wèi)星星座建設(shè)加速，傳統(tǒng)四大發(fā)射場發(fā)射工位數(shù)量和執(zhí)行任務(wù)的能力有限，無法滿足巨大的發(fā)射需求。火箭公司對發(fā)射場資源需求迫切，大家對在建的商業(yè)發(fā)射場充滿期待。”火箭公司副總經(jīng)理黃雷說。

面對我國日益旺盛的商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射需求，火箭公司發(fā)揮產(chǎn)業(yè)鏈承上啟下作用，加大科技創(chuàng)新力度，加速快舟火箭由“零售”向“批產(chǎn)”轉(zhuǎn)型，為湖北航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展“闖”出增量。

2020年，入駐武漢國家航天產(chǎn)業(yè)基地的快舟火箭產(chǎn)業(yè)園，作為我國首個現(xiàn)代化商業(yè)火箭產(chǎn)業(yè)園正式投產(chǎn)。2021年，首批“湖北造”火箭從該產(chǎn)業(yè)園下線。

通過打造通用化、模塊化批產(chǎn)制造方案，鉆研輕量化、標(biāo)準(zhǔn)化星箭適配方案，高性價比的“貨架式”成熟供給模式，火箭公司帶動越來越多鄂企加入航天發(fā)射供應(yīng)鏈體系。荊州、襄陽多家企業(yè)，承擔(dān)起快舟部分新型號外協(xié)配套工作。

“在促進(jìn)任務(wù)協(xié)同的同時，公司還吸引諸多產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)，入駐武漢國家航天產(chǎn)業(yè)基地，以‘鏈’帶‘群’，加速航天產(chǎn)業(yè)在湖北根植，牽引產(chǎn)業(yè)融合、鞏固供應(yīng)鏈優(yōu)勢。”黃雷說。

去年，快舟“8發(fā)8成”任務(wù)中，有5次執(zhí)行的是“天目一號”星座批量發(fā)射任務(wù)，其總裝集成單位，位于快舟火箭產(chǎn)業(yè)園“對門”的衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)園。相隔不到百米的距離，為任務(wù)溝通協(xié)調(diào)、星箭聯(lián)合試驗(yàn)等環(huán)節(jié)提供極大便利。高效履約加速衛(wèi)星公司從研制滾動化、規(guī)模化發(fā)展，帶動更多衛(wèi)星制造上下游企業(yè)加入“群聊”。

“湖北航天產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)雄厚，人才資源豐富，在國家大的政策框架下，地方政府可因地制宜，出臺更具針對性、應(yīng)用范圍更廣、吸引力和可操作性更強(qiáng)的方針政策，促進(jìn)航天相關(guān)產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展。”黃雷建議。

火箭產(chǎn)業(yè)園航拍（航天三江供圖）

火箭產(chǎn)業(yè)園（航天三江供圖）