楊蜜




50年歷史、300次發射、96%成功率……在偉大的事業面前,航天人從未卻步,他們在主動作為中奔向未來,走向深空,而航天強國則是這個征程中的必然結果。
“探索浩瀚宇宙,發展航天事業,建設航天強國,是我們不懈追求的航天夢。”2019年3月10日,長征三號乙運載火箭在西昌衛星發射中心成功發射,將中星6C衛星送入太空,標志著我國長征系列運載火箭完成了第300次發射。
事實上,在長征系列運載火箭300次成功發射之前,媒體見面會已經召開,預示著這一承載著近50年歷史的標志性節點,將成為2019年春天必然的喜訊。
航天發射進入加速期
第300次發射意義非凡,它標志著國家綜合實力的不斷提升,是中國從航天大國向航天強國邁進的重要里程碑。
黨的十九報告中明確指出建設航天強國的宏偉目標,而大力發展以長征系列運載火箭為代表的航天運輸系統,將助力實現中國實現航天強國,也是中國實現強國夢的戰略性工程。
航天科技集團董事長、黨組書記吳燕生表示:“一代代航天人用智慧和汗水、擔當與毅力在航天發展進程中刻下了中國印記,打造了‘長征’這一國際知名的運載火箭自主品牌。”
回顧這300次發射,長征系列火箭經歷了從艱苦創業到走向世界,從載人飛行到圓夢奔月,再到近些年的高密度發射、產業化發展的跨越進程。值得注意的是,第一個100次發射用時37年,第二個100次發射用時7年多,而第三個100次發生僅用時4年。
不難發現,在這個中國航天事業由量變向質變發展的新特點的數字背后,有著令人格外矚目的航天發射的加速度進程。
在第三個100次發射中,長征火箭每年平均發射次數為25次,共將225顆航天器送入太空,實現了從每年幾次發射,向十幾次、幾十次的跨越。2018年,長征運載火箭共完成37次宇航發射,位居世界第一。
這標志著中國航天已經進入高速發展階段,且步伐穩健。
伴隨著300次的發射,我國重大工程項目的建設也有序開展。2019年1月3日上午10點26分,當嫦娥四號經過26天長途跋涉,成功在月球背面軟著陸時,作為整個探月工程“繞、落、回”三步走戰略中第二步的關鍵組成順利完成,嫦娥四號在馮·卡門撞擊坑內的落地,是中國航天人代表人類探索未知的響亮一擊。
不僅是探月,長征系列運載火箭在保障重大項目中均表現出色,有力保障了我國載人航天與探月工程、北斗衛星導航系統、高分辨率對地觀測系統等一系列重大工程任務的成功實施,助推航天事業的發展進程。
載人航天工程是中國空間科學實驗的重大戰略工程之一,2017年4月20日長征七號運載火箭從文昌發射中心將天舟一號貨運飛船順利送入預定軌道,為中國空間站組裝建造和長期運營打下牢固基礎;北斗工程是中國具有獨立自主知識產權的衛星導航系統,在確保國家安全、國民經濟效益方面發揮了巨大作用;高分工程是我國重要的空間基礎設施,建成后將形成具有時空協調、全天時、全天候、全球范圍穩定觀測能力,對國民經濟發展與國防建設均具有重大作用。
同時,在第三個100次發射期間,長征火箭承擔了風云系列、資源系列、海洋系列衛星等發射任務,以及墨子號、悟空號、張衡一號等科學探測衛星發射任務,為推動相關領域發展、科技強國和“一帶一路”建設打下了堅實基礎。
吳燕生董事長對此評價:長征系列運載火箭僅用4年多的時間,實現了從200次發射到300次發射的新跨越,取得了一個又一個新突破,創造了一個又一個新成就,反映了長征火箭技術的進步、管理的完善和質量的提升,展現了我國航天事業蓬勃向上的發展形勢。
核心技術,唯變不變
除了速度上呈幾何式的躍升外,第三個100次發射還有一個重要特點,就是實現了我國火箭的更新換代。官方說法是,實現了從現役運載火箭到新一代運載火箭的重大跨越。
立足未來國際航天發展趨勢,為保持航天運輸系統先進水平,中國航天科技集團有限公司提早規劃了新一代長征系列運載火箭型譜。并在2015-2016年先后完成了4型新一代長征系列運載火箭的首飛任務,有力實踐了航天科技為保持航天運輸系統水平進行模塊化、組合化、系列化發展的戰略。兩年內完成4個新型火箭的首飛,不僅國際航天前所未有,更是極大提升我國進入空間的能力,進一步豐富和完善新一代運載火箭系列型譜基本構架。
更重要的是,產品迭代的背后,是一批重大關鍵技術的掌握和突破。這4型火箭采用了無毒、無污染推進劑,在繼承現役運載火箭技術基礎上,攻克了數十項關鍵技術難關,運載能力和火箭性能達到現今國際先進水平。以長征五號為例,該型火箭采用液氫、液氧和煤油作為推進劑,新研了120噸液氧/煤油發動機、50噸氫氧發動機等多型新型發動機。
火箭設計以通用化、系列化、組合化為重點,采用“一級半”或“二級半”構型,芯級直徑達到5米,捆綁四枚3.35米直徑的液氧煤油助推器,火箭全長約60米,近地軌道運載能力25噸,地球同步轉移軌道運載能力14噸,與國際上主流運載火箭的運載能力相當,它的推出標志著我國已追趕上運載火箭的國際先進水平。
其他三型火箭也各有所長且優勢明顯:長征六號為低溫液體快速發射運載火箭,突破了“各級單臺發動機低溫火箭總體設計技術”等12項重大關鍵技術攻關;長征十一號運載火箭具備全箭整體儲存、星箭快速對接、環境自主保障、高效快速發射,全天候數小時內完成發射的能力,可實現衛星快速組網和補網,滿足應急發射需求;長征七號火箭是全新研制的新一代中型運載火箭,研制應用了96項新技術,其中重大關鍵技術12項,新技術比例超過70%。
這是航天科技集團踐行自主創新發展戰略的成果,對于“創新”二字的一以貫之,吳燕生董事長表示:航天科技集團歷屆黨組都以較大的信心和勇氣持之以恒、堅持不懈地推動自主創新工作,走出了一條具有航天特色的創新發展道路。
管理升級,護航高質量發展
96%,是長征系列運載火箭用300次發射“書寫”出來的成功率。從一年一次,到每年幾次,十幾次,幾十次……在發射密度不斷增強的態勢下,長征火箭交出了一份高成功率答卷。
高密度發射下的高成功率如何練就?航天科技集團公司給出的答案是:轉變理念,持續提升技術和管理水平。
事實上,長征系列火箭的300次并非一帆風順,20世紀90年代初中期,隨著新型號研制不斷增多,發射任務不斷增加,長征火箭出現了多次質量問題。面對質疑,頭頂著“失敗不起,沒有退路,只能成功”的要求,航天人開始解放思想、轉變理念,在管理機制、管理方法、建章立制上進行改革。
為了應對高密度發射,幾年前中國航天科技集團提出火箭去型號化、去任務化管理理念。通過開展多型號間產品的通用互換;通過提高火箭對不同任務的適應性,實現任務調整時各火箭構型部段級、單機級產品的統型工作,通過增加產品的通用化水平,實現產品的批量化生產與不同,火箭經最小程度適應性更改即能應用于其他任務,將一發火箭調整周期由原來的18個月降低至4-5個月。
現役火箭則通過不斷優化運輸流程、發射場流程和整星發射服務流程,將發射場流程從原35天精簡至15天。實現發射場人員從140人優化至70人。
在通往“世界一流企業”的路上,吳燕生董事長認為,要通過更科學的管理、更規范的運行和更完整的制度保證,來提高集團公司的發展質量和效率,走高質量發展道路。
“長征火箭能夠在高密度發射下保持優異的成功率,還要得益于集團公司建立了完善的產品保證體系,在火箭產品設計、生產、試驗、發射等全過程進行一系列系統的、規范的、有計劃的技術和管理活動,通過配置工程技術經驗豐富的、專業化的產品保證隊伍,采用一套全面、細致、科學、規范的程序和方法,確保以安全、可用、可靠的方式保證長征火箭完成發射任務。”中國航天科技集團質量技術部負責人介紹。
在此基礎上,中國航天科技集團將幾十年來航天質量管理的經驗歸納為28條,隨后經幾次修訂,形成航天型號精細化質量管理要求“新28條”,成為指導航天型號質量工作的頂層管理文件。這一質量管理理念和作法,還被推廣到整個國防工業體系,甚至走向了世界。2015年,由中國航天科技集團制定的國際標準ISO?18238?Space?systems-Closed?Loop?Problem?Solving?Mangement(航天質量問題歸零管理)由國際標準化組織ISO正式發布,成為我國向國際輸出質量管理成功經驗的重要成果。
航天人信奉:產品的質量和可靠性,不僅是關系任務成敗的決定因素,更是航天人對國家的一種責任。“一次成功不等于次次成功,次次成功不等于永遠成功”,“成功不等于成熟,成熟不等于可靠,可靠不等于萬無一失”已經成為我國航天質量管理的一種理念,成為航天人的共同“準則”,也成為中國航天的寶貴財富。
中國航天,文化自信的底氣
文化自信,是我們通往航天強國的充分必要條件。
2018年,受中興事件的影響,我們一度恐慌于核心技術受制于他人,之后兩個事件性名詞讓我們重拾信心,一個是中國航天,一個是華為5G。
有意思的是,現在與國際上廣泛開展合作的中國航天事業也曾遭受過華為同樣的市場開拓困境。
20年前,中國火箭以低廉的價格和快速的產品迭代,迅速在國際衛星發射市場上占據了一席之地。就在中國航天形勢一片大好的時候,美國聲稱中國可能利用發射美國衛星的機會,刺探美國的航天技術,并以此為由全面禁止使用中國火箭發射美國衛星,甚至任何含美國制造零部件的衛星也不被允許。
但在黨和國家的正確領導和大力支持下,在全國各行業的密切協調和配合下,中國航天人憑著自力更生、艱苦創業的決心,殺出了一條創新之路,不僅鑄就了300次成功發射的卓越成績,國家商業航天市場也蓬勃發展。
2018年圣誕前夜,Space?X的老板埃隆·馬斯克發了一條推特,驚嘆中國航天發射次數首次超越美國。緊接著的1月,嫦娥四號探測器自主著陸在月球背面南極——艾特肯盆地內的馮·卡門撞擊坑內,實現人類探測器首次月背軟著陸,《紐約時報》報道稱:“中國在太空探索領域起步較晚,但該國太空科技正迅猛發展,并有可能在人工智能、量子計算等領域趕超其他國家”。
選擇地球背面,是中國航天代表人類拓荒宇宙的自我挑戰,也是我們進軍航天強國的一場突圍。美國國家地理雜志上的報道稱:“這是第一次有這樣的探月任務。”圣母大學(University of?Notre?Dame)的行星科學家、月球地質專家的克萊夫·尼爾如此表示:“嫦娥四號探測器將從未曾有人造訪的背面傳回數據,提供我們解開月球之謎的珍貴數據。”
突出重圍脫穎而出的,還有我國的國產科幻電影。2019年大年初一《流浪地球》的上映,不僅引起了我們對于科幻電影事業的極度關注和討論,更是將大家對于航天員及航天事業的關注推到風口浪尖。
外界評價:當一個國家真正有軍事實力的時候,才能拍出好的戰爭片,比如《紅海行動》;當一個國家真正有科技實力的時候,才能拍出好的科幻片,比如《流浪地球》。一時間,探索宇宙的渴望和夢想夾雜著各種科幻色彩成為了國人對于航天事業未來的美好期盼。
面向未來,航天科技也制定了航天強國線路圖,將從2020年到2045年分為兩個階段:一是到2030年,建設成為世界一流航天企業集團,支撐國防和軍隊現代化建設,推動我國躋身世界航天強國前列;第二階段是到2045年,在全面建成高質量發展的世界一流航天企業集團基礎上,有效支撐國家科技、經濟、軍事發展需要,推動我國全面建成世界航天強國。
基于此,中國航天科技集團一院以5年為一節點,系統地規劃了長征系列運載火箭的能力建設前景與發展藍圖:
其中,到2020年,長征系列主流運載火箭達到國際一流水平,同時面向全球提供多樣化的商業發射服務,如“太空順風車”“太空班車”“VIP專車”等;2030年前后,重型運載火箭將實現首飛,為載人登月提供強大支持,航天運輸系統水平和能力進入世界航天強國前列;預計到2045年,我國進出空間和空間運輸的方式將出現顛覆性變革,組合動力單機入軌重復使用運載器研制成功,新型動力進入實用性開發,天梯、地球車站、空間驛站建設有望成為現實。
此外,在先進運輸系統的支持下,針對太陽系內的行星、小行星、彗星等目標的人機協同探索可以常態化、規模化開展,探索和利用空間進入高速增長期。
我們可以注意到,對照建設強國目標進程,航天科技設計的時間表都做了提早規劃。這也是航天人的自信和底氣。這背后,還有一個無法具象的原因,就如我們選擇難度和挑戰更大的月球背面進行首次著陸,亦如《流浪地球》在今天艱難的電影環境下仍可以突出重圍一樣,那就是——勇氣和希望。
300次發射成功也引來了我們對于差距的思考。在發布會上,航天科技宇航部部長尚志介紹:雖然在發射次數上,我們基本跟美國保持差不多,但在載荷能力上還是有差距的,主要體現在我們的大功率的運載火箭我們還是比較少。長征五號在2017年遭遇了一次發射失敗后,經過一年的調整2019年將恢復發射,這對于我們后面運載能力的提升、噸位的發射以及大的航天器的發射都將起到促進作用。同時,重型運載火箭,近地軌道140噸的現在已經開始進行論證。
在偉大的事業面前,航天人從未卻步,他們在主動作為中奔向未來,走向深空,以拓荒者的姿態代表人類認知宇宙,而航天強國則是這個征程中的必然結果。