从上天到落地,商业航天应用前景广阔

2018-06-01 08:08· 微信公众号:品途创投  孙丞义 
   
航天企业最大的困难是军品项目立项难、预先研究和自主研制项目经费不足。商业航天由于引入了地方和民间资本,而且又根据市场需求选择项目,机制灵活,弥补了军工企业的不足。

  2016年3月8日,国务院批复同意自2016年起,将每年4月24日设立为“中国航天日”。中国航天日是为纪念中国航天事业成就,发扬中国航天精神设立的一个纪念日。今年4月24日是中国第三个航天日,从2017年航天日到2018年,仅一年时间,中国航天发射25次,将53颗卫星送入太空。中国航天已取得举世瞩目的成就。

  传承航天精神,更应循着老一代航天人的足迹,不断勇往直前。为了让更多人了解中国航天走过的道路,【品途】独家专访原航天一院型号总师、国家有突出贡献航天专家方心虎,就航天发展历程和商业航天发展前景谈谈他的看法。

  航天发展历程的几个阶段

一、创业阶段

  •       1956年4月成立航委,1956年10月8日成立国防部第五研究院;

  •        仿制苏联P-2近程导弹;

  •        独立研制东风二号导弹;

  •        探空火箭的早期试制;

  •        1965年1月成立七机部。

二、在文化大革命十年浩劫中拼搏发展阶段

  •         八年四弹规划的执行,即从1965年到1972年八年中研制出近程、中程、中远程和洲际导弹;

  •        1970年4月24日在东风四号基础上研制的长征一号火箭发射东方红一号圆满成功,揭开了我国航天的序幕,标志我国从此进入了空间时代。我曾参加长征一号研制工作,1969年当进入全弹试车期间,由于派系干扰,工作处于瘫痪。周总理多次组织两派群众,苦口婆心做工作,多次指示试车是关系国家荣誉的大事,任何人不得干扰。同时委派钱学森协助军管会全权处理试车工作。试车成功后,总理两次代表中央祝贺成功;

  •        返回式遥感卫星发射成功;

  •        三线基地建设全面展开。

三、在改革开放中壮大

  •        洲际导弹和潜地导弹发射成功;

  •        通信卫星和气象卫星首次入轨;

  •        长征火箭首次发射外国卫星;

  •        1990年4月长征三号将美制“亚洲一号”卫星发射至预定轨道;

  •        长征二号E再度撞开世界大门,1992年长征二号E发射澳星成功。

四、在市场经济中跨越

  •        1986年3月国家批转《关于加速发展航天技术》的报告;

  •        1986年11月中央批准“863高新计划”;

  •        长征3号甲,东方红3号、风云2号、资源卫星的研制和长征三号甲一箭三星发射成功;

  •        载人工程重项实施;

  •         北斗卫星导航系统的建立;

  •         嫦娥月球探测器的发射成功。

五、从航天大国向航天强国迈进

  •        航天进入了大国行列:到十二五末,经过半个多世纪的努力奋斗,中国进入了航天大国行列,表现在导弹技术跨入世界先进行列,运载火箭技术跻身国际一流,应用卫星实现了系列化发展,载人航天取得突破性进展,产品辐射范围连年不断增大。

  •        2030年中国将由航天大国跻身于航天强国。要进入航天强国中国需要发展无污染的重型运载火箭,类似美土星5火箭规模,可载人登月球;建成中国自己的空间站,2022年以后正当美国控制的国际空间站到期退役之时,我们的空间站可以建成;探月和返回以及载人登月;火星等深空探测;在轨航天器超过200颗;每年发射数量超过30次,国际一流水平航天技术由30%提高到60%。

          另一方面在武器上,战略导弹技术达世界一流水平,建成一支能保卫国家核反击可靠的战略导弹装备。

  我国商业航天发展状况和前景 

一、从十八大、十九大以来,商业航天发展迅速,各种商用航天公司如雨后春笋般冒出来,原因如下:

  国家政策支持。“大众创业、万众创新“,国务院2014年文件和2015年国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015~2025年)。放开和支持民间资本投资卫星研制和系统建设,国防科技工业军民融合深度发展的意见,其中加强太空领域统筹,加快论证试试重型运载火箭、空间核动力装置、深空探测、空间飞行器在轨服务、推动网络空间领域建设,促进通信卫星等基础设备、设施建设。

  国家经济技术发展的需求指引。一带一路通信、物流沟通需求、资源探测、灾害预报、气象环境、海洋监测、移动通信、空间定位、互联网、物联网、数据云的传递、船舶飞机自动识别以及国防侦察、控制、指挥等需求。

  运载火箭和卫星技术的发展。小型化、微型化、平台及设备产品化,都利于降低进入航天的门槛。

  在国家政策的引领下,国内风险投资也迅速发展。

二、商业航天合作的类型

  从所有制分为三类:第一类,国家独资的商业分公司,例如航天一院成立的火箭公司,用作研制发射小卫星火箭和载人亚轨道旅行。又如航天五院成立的东方红卫星公司,用作研制小卫星;第二类,国家独资的军工企业通过混改建立的股份制公司,他们引入了民间资本或者与地方合作,例如科工四院成立的快舟公司就是与武汉市合作融资20亿。

  第三类出自创业中心,孵化平台支持的航天初创公司,例如千乘探索公司,第三类公司既无单位,又无地方支持,创新中心的支持的时间和经费都有限,而一般做卫星时间都较长,不仅卫星做出来进行了飞行试验,还要正样卫星飞行得到图像和数据才能取得收益,所以还需要风险投资。建议国家对高技术、高风险、长周期的航天初创公司给予政策上和经费上的优惠。

  从开发内容来分可分为火箭类和卫星类。火箭类主要开发发射微小卫星的运载火箭、载人亚轨道旅行运载火箭以及箭上设备,例如发动机、弹体结构、控制测量系统、地星系统等。运载火箭又有液体和固体之分。液体采用无污染燃料,性能较高,利于控制推力变化,但较为复杂。固体相对简单,性能较差,但可适应发射的变化,快速发射。例如航天一院研制的长征十一号可在24小时内发射完毕。

  运载火箭最大的挑战在于降低成本。为降低成本火箭尺寸和重量减小、控制和结构简化,但“麻雀虽小,五脏俱全”,成本难以降下来。相反,有的又加大火箭并提高火箭性能,提高了载荷能力,但又带来复杂性和火箭成本提高,使单位载荷重量的成本讲不了多少。但卫星必须上天考验,运载火箭必不可少,卫星要找到合适的火箭发射仍是短线。

  卫星类公司除了要研制卫星本体外,还要研制测控站和卫星信息的处理和应用站。商业卫星主要有立方体卫星和微小卫星。立方体卫星在10kg以内,制造经费和周期短,主要用于卫星技术试验和小载荷搭载,其应用范围较窄。微小卫星在10~500kg,除用作卫星技术试验外,还可提供工程应用。

  卫星按用途可分为科学卫星、技术试验卫星、应用卫星。应用卫星包括通信、气象、地球资源、海洋、导航、侦察、海洋监测、导弹预警等。不同应用对应不同的有效载荷,通信卫星主要天线和转发器(处理型、透明型);遥感卫星有可见光相机,红外相机、微波辐射计;合成口径雷达、激光雷达以及天线和数据传输系统。为满足覆盖性和及时性,卫星还需组成星座。

三、商业航天发展前景

  国家独资航天企业是航天高速发展的龙头、骨干和航天重大工程的责任单位。航天企业最大的困难是军品项目立项难、预先研究和自主研制项目经费不足。商业航天由于引入了地方和民间资本,而且又根据市场需求选择项目,机制灵活,弥补了军工企业的不足。同时,军工企业有设备设施,有技术,有人才可以通过协作帮助商业航天公司。两种公司可以在国家政策的支持和引导下,变竞争为互补、共享、共荣,为航天发展出力。

  航天技术属高技术范畴,它的发展除了带动相关各技术科学门类的发展外,还带动新材料、新结构、智能制造、微电子、光电遥感、空间信息、智能控制、智能识别和数据处理等专业。“航天+”与其他领域技术组合,可得到1+1>2的效果。例如,现在世界上大概有16亿人,2/3的地区还没有互联网覆盖。如果航天组合低轨道通信卫星星座,与互联网、物联网、云数据传输结合,不仅各地随时移动通信,还可以对物流定位、生产、运输、销售等环节进行精准控制,作用就非常大了。

  航天与国防结合,战略导弹是国家安全基石,精确制导导弹打击时敏目标,预警卫星及反导导弹可包围国土安全,电子对抗保证空间网络安全。对局部战争例如热点地区,可以快速发射卫星实施侦察,适时发回图像进行指挥、调度和评估。

  航天技术的发展可促进国家科技水平的提高,航天经济的发展可带动国家经济的发展,航天知识和文化的传播利于提高人类科技文化素质的提高。为中国实现社会主义现代化做出贡献。商业航天前程是远大的,前景是美好的。

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