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从山谷飞向太空!杏耀日报点赞湖州民营航天企业“蓝箭”

2019-03-04 07:18 |杏耀新闻客户端 |记者 黄慧仙 李世超 通讯员 余 田 凌 炜

近日,国内商业航天企业蓝箭航天首台80吨发动机喷管顺利产出成品,其中使用的蓝箭自主研发的激光焊接夹层喷管技术为国内首创。这一消息再次将这家民营航天企业拉至聚光灯下。

从去年3月动工建设到顺利产出成品,还不到一年时间。山野之中,工厂车间,藏着多少民营航天故事?浩渺星空,宇宙乾坤,又有多少奥秘要探究?请随着记者走进蓝箭位于湖州的两处基地,解开一个个谜团……

航天之梦 藏于深山

沿着泥泞山路,穿过一片片茂密竹林,我们的车子停在湖州山中的一座四层小楼跟前。掏出手机,只有2G信号。距此地五六百米远的山坳里,正是蓝箭航天发动机热态试验中心所在。

“你们这鞋走不了上面的路,得换上我们的胶鞋才行。”领我们上山的蓝箭航天高级测试系统总工程师张昉笑着说。热试台所在的位置三面环山。在蓝箭入驻之前,这里曾是一片荒山。

这里与其说是热试台,更像是一片简陋的建筑工地。只有山上矗立着的银白色液氧罐、甲烷罐和竹林中面积广阔的建筑墙体,隐隐透出些“不寻常”的意味来。

这里确实“不寻常”。

分布在满是小石子的泥路边的小集装箱房子,可以是一间火箭发动机实验测控室,试车时的指令和操作要求都会从这里发出;一堵堆叠着沙包的墙背后,可以是经历过数十次大大小小试车的操作台,无数有关火箭发动机的精密参数都从这里获取;几个穿着灰蓝色制服、裤腿上溅着泥浆,在雨中合力拧零件的年轻人,可以是毕业于知名院校的航天工程师……

“这里看起来虽然比较简陋,但它的‘内脏’十分全面。试车台的实验水平处于国内领先地位,总投资超过1.5亿元。”张昉说,从测量、控制系统建立,到推进剂储存,从基础的土建工作到各类参数的计算设定,试车台建设的复杂程度不亚于火箭发射场。只是为了节省成本,试验中心的土建、雨棚等外观设施相对简易。

对于一台火箭来说,发动机是其核心部件,大量试验是发动机研制成功的必要条件。目前这里大量的试验,正是围绕发动机组合件而开展的。“火箭发动机累计热态实验时间须达15000秒至20000秒。在这段时间里,发动机没有质量问题,性能指标也满足设计要求时,才能证明发动机研制过程的圆满结束。”张昉解释,这一过程涵盖了从发动机组合件试验,到半系统试车、整机试车,直至最终的整机发动机的全部环节。

试车台从2018年3月开始建设,目前一期项目已经交付使用,“天鹊”80吨液氧甲烷发动机短喷管推力室试车、“天鹊”液氧甲烷发动机燃气发生器1000秒热试车等试验均在此完成;作为二期项目的百吨级推力液体火箭发动机试车台已在建设中,预计不久将完成并投入使用。

“过段时间你再来,这里肯定酷得要命!”张昉指着不远处正在施工的二期项目,爽朗地笑了起来。

20多吨重的液氧槽罐车上山,工程师们也来帮忙助推。

朱雀变身 前赴后继

山中的热试台和距之20千米之遥的智能制造基地,是蓝箭航天在湖州的两大布局。

智能制造基地主要承担蓝箭航天具备自主知识产权的“朱雀二号”火箭、“天鹊”发动机的研制及总装,火箭发动机及组合件的液态试验等工作。预计到2022年,基地将形成每年200台火箭发动机、15至20枚液体火箭的生产能力。

湖州智能制造基地总经理杜方平告诉记者,基地从2018年3月开始建设,一直到去年12月12日才竣工。距今不过两个多月时间,这里已进行过30多次大型实验。“我们建好一个场地就用一个场地,建好一个房间就用一个房间,大大提升了火箭研制效率。”杜方平说。

地如其名。十几米高的屋顶,硕大的机甲、火箭模型放置在空旷的车间地面,身穿白色工作服、头戴白色防护帽的工作人员穿梭于一道道白色小门,仿佛科幻电影的实景。

在一个车间门口,去年红极一时的“朱雀·南太湖号(朱雀一号)”1∶1火箭模型赫然闯入视野。“朱雀·南太湖号”,是蓝箭自主研发的中国第一枚具有入轨能力的民营运载火箭,为三级固体运载火箭。

智能制造基地里,“朱雀一号”的1∶1模型。

去年10月,“朱雀·南太湖号”运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空。最终,该火箭一二级工作正常,整流罩分离正常,但三级在飞行过程中出现异常,卫星未能入轨。据蓝箭航天之后公布的信息显示,确认“朱雀·南太湖号”未入轨的原因是由于末修姿控动力系统某推力室输送管损坏,从而导致控制力下降和推进剂泄漏,姿态控制力异常,推进剂提前耗尽。

如今蓝箭航天正在研制中的“朱雀二号”,则是一枚以液氧、甲烷燃料为推进剂的中型液体运载火箭。也就是说,“朱雀一号”使用的是固体火箭发动机,而“朱雀二号”为液体发动机,两者仅从技术上而言,并非承接关系。

“但‘一号’为‘二号’锤炼出了一支专业齐全的技术队伍,更为火箭研制的完整生产流程和供应链体系的打造积累了丰富经验。”杜方平说。

“‘朱雀二号’是公司未来的主打产品。”蓝箭航天火箭研发部副总经理戴政说,火箭全长48.8米,总重216吨,起飞总推力268吨,可将两辆大型SUV轿车同时送入太空。

戴政说,液氧和甲烷是目前全球航天业公认廉价、无毒、无污染、高性能的火箭推进剂。从全球卫星应用市场的需求等方面来看,液体火箭因其成本低、运载能力大、可回收等优点,可满足未来卫星市场高频次的发射需求,是未来发射服务市场的主流。

据了解,“天鹊”(TQ-12)发动机全系统试车预计将在2019年上半年完成,之后基于该款发动机研制的中型液体运载火箭“朱雀二号”(ZQ-2)计划于2020年首飞。该火箭将适用于星座组网发射服务,可完成一箭多星的任务。

拓荒团队 别样浪漫

作为蓝箭航天高级测试系统总工程师,张昉犹记得今年过年前的最后一次点火。

去年冬天,因为下雪地滑,准备上山运送液氧的槽罐车遇到难题。为了按时完成点火试验,六七个工程师推着20多吨重的车,协助司机控制着方向,走完了一两千米的山路。“如果延迟到第二天点火,一系列流程又得重新来一遍。我们就铆足一股劲,要为2018年的科研工作画上圆满句号。”张昉说。凌晨1时30分,他们终于顺利完成点火试车。

或许,这是民营航天工作者的坚韧,也是工科男的别样浪漫。

去年夏天,试车台的雨棚尚未搭建起来,露天作业温度一度达到35℃,汗水一天浸湿3件衣服成了团队日常。“孩子才1岁多,常常是在家几天好不容易和孩子混熟了,到这儿一待几个月回去,又不认识我了。”说起自己远在北京的家人,张昉感叹地说。

在蓝箭航天,员工平均年龄只有33岁左右。这些来自全国各地的航天人不仅是实验工程师,也常常是土建工作者、车间机修师傅。

“过去的工作中,我只需将自己所写的工业文件交给下面执行即可;到了这里,除了研究工作,要学的东西一下子变得很多,甚至每个阀门需要用多大的扳手、量具,我都得经手。”在蓝箭从事火箭阀门装配工作的85后工程师风梧说。

杜方平说,去年来湖州时,小伙子带了两个大纸箱,他本以为是衣服,后来打开一看,两箱子竟全是专业书。

“我觉得自己像拓荒者,也是创业者,带着一种兴奋感。”团队一位70后测量系统工程师说,来蓝箭之前,自己已在本领域从业多年。过去,他常常一周就能经历1到2次点火,对之早已习以为常;但如今蓝箭的每次点火成功,都让他感到激动。“和团队、公司一起成长,成功的意义就大不一样了。”

终日面山而居、穿林而过,工程师们渐渐开辟出独特的生活方式。“周末我会去湖州市图书馆或附近的城市书房看书,经常还会碰到同事。”风梧说。“放假的时候,我喜欢出去爬山放松。”90后的工程师任守彬说。

潺潺的雨声里,记者与他们聊起团队中的“网红”。“只要把火点着了,大家都是明星!”在旁的一位工作人员笑着说。

热试台,蓝箭航天高级测试系统工程师张昉正在工作中。

浩渺苍穹 一箭驰骋

早在2017年1月,蓝箭航天就与丹麦Gomspace公司在杭州签订了火箭发射服务协议。这是国内民营商业航天企业承接的第一笔国际市场商业火箭发射服务的订单。之后,蓝箭的智能制造基地、试车台两大核心区块又落地在了湖州。为支持民营商业航天发展,湖州经济技术开发区为蓝箭航天解决了厂房等产业落地需要的基本生产设施,还投入了专项资金进行综合支持。

长久以来,中国民营火箭企业一直尝试着像SpaceX一样做属于自己的火箭发动机,依托自主知识产权和规模化工厂量产运载火箭,以顺应多层次的“太空运载”的市场需求。而在杏耀,有力的政策扶持,正为蓝箭这家民营航天企业的后续发展奠定基础。

“未来几年,我们计划将一些原本分散在全国各地的火箭生产制造环节逐渐集聚起来,在以杏耀为中心的长三角经济区形成功能齐全的产业链布局。”杜方平说。

仰观苍穹,星星点点间,无限可能与未知,尚待后人探索。在杜方平看来,未来的卫星发射市场有着无限的开拓潜力,民营航天企业将成为中国航天生产领域不可或缺的力量补充。

“除了国家航天部门所承担的深空探测、载人航天、北斗卫星发射等重点任务外,中科院卫星、高校卫星和民营微小卫星星座等众多商业卫星的发射将逐渐更多依靠民营航天企业。”蓝箭航天火箭研发部副总经理戴政说,中国的民营航天企业也将有更多机会参加国际商业卫星发射。随着低轨通讯卫星的应用,未来在航海、航空等传统通讯基站难以覆盖到的领域,人们都能享受到更加快捷廉价的宽带服务;同时,对地观测系统的布局和卫星导航系统的广泛应用,也将为更多高难度救援工作的开展提供有力支撑。

从美国的SpaceX开启私营航天新时代以来,过去只在科幻电影与科幻小说中出现的亚太空体验、亚轨道旅游情节,已不再那么遥不可及。

所谓“亚轨道”,是指宇宙飞船进入太空后,离开地球表面的大气层,开始进入太空边缘飞行的一种状态。未来的火箭或能让游客以较低的旅费进入真正的太空。

“或许,未来10年、20年之后,随着火箭生产能力的提升,我们中不小的群体将可以亚轨道旅游,在太空逗留一周,体验一下失重环境,从外围观赏黑色的天空和地球美丽的弧线。”戴政说。

想来,古人所云“下视宇宙间,四溟皆波澜”,正是此中景致了。

杏耀新闻+:中国民营航天发展轨迹

中国航天事业自创建开始,迄今已走过60多个年头。目前,我国主要专注于商用火箭的民营企业有星际荣耀、零壹空间、蓝箭航天、星途探索、九州云箭、灵动飞天等11家企业。

2014年国务院又正式发布了鼓励社会各类资本投资指导意见,明确提出,欢迎各类社会资本投资中国的卫星商业发射、卫星应用等有关领域。

2015年10月29日,国务院公布了《关于印发国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015—2025年)的通知》,鼓励支持民用空间基础设施发展。同年,国内出现了第一批商业航天企业。

2016年,国务院新闻办公室发布的《2016中国的航天》白皮书中明确写道,进一步完善准入和退出机制,建立航天投资项目清单管理制度,鼓励引导民间资本和社会力量有序参加航天科研生产、空间基础设施建设、空间信息产品、卫星运营等航天活动,大力发展商业航天。

一批优秀的民营航天公司逐渐成长起来。

2018年2月,在酒泉卫星发射中心,中国首颗地震卫星“张衡一号”搭载长征二号丁火箭成功发射升空并精确入轨。这颗卫星的发射和投入使用,将使我国成为世界上拥有在轨运行多载荷、高精度地球物理场探测卫星的少数国家之一。

2018年4月,中国首枚上天的民营固体验证火箭“双曲线一号S”在海南发射升空,首飞拉开了国内民营火箭发射的序幕。这枚被称为中国首枚上天的民营固体验证火箭,从提出、设计、制造到发射,在60天内完成,堪称“火箭速度”。

2018年5月,零壹空间发射了“重庆两江之星”探空火箭。此次发射成功实现了中国首枚民营自研商用亚轨道火箭首飞,开创了中国商业航天事业的崭新起点。

2018年9月5日和9月7日,星际荣耀的商业亚轨道探空火箭“双曲线一号”和零壹空间自主研发的第二枚商用亚轨道火箭“重庆两江之星”分别发射成功。

2018年10月,先有翎客航天在月初成功完成可回收液体火箭RLV-T5的点火实验,后有蓝箭航天首枚民营运载火箭“朱雀一号”的升空探索。

中国民营航天正走在春天里。

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