梁紀秋：讓“快舟”引領商業航天

葛雷 李小丹 魏勤

梁紀秋，1974年12月生，江西贛州人，中國航天三江集團快舟火箭總設計師、研究員。2013年9月，由他擔任總設計師研制的快舟小型固體運載火箭，順利實現了我國首次采用小型固體運載火箭快速發射衛星的突破，也使得我國具備了衛星的快速發射和空間部署、及時獲取災害情況信息的能力，為最大限度地減少災害損失和組織抗災救災創造了有利條件，享受國務院政府津貼，先后榮獲國家科學技術進步獎特等獎1項，省部級科學技術進步獎3項，中國航天基金會國防科技重大突破專項一等獎1項，兩次被表彰為全國勞動模范。

當自然災害發生時，如何在最短的時間內掌握災害情況，獲取災害監控信息，為及時救災提供必要的信息支持，這種無數人力都難以企及的事情，靠一顆對地觀測衛星就可以實現。

“2014年云南魯甸地震發生時，我們的‘快舟一號’衛星連續15天為國家減災委員會提供災害監控信息，為及時減災救災提供了寶貴的信息支持。”梁紀秋介紹說。

如何實現讓對地觀測衛星在最短時間內從地面到天上發揮作用？這正是梁紀秋和他的“快舟”研發團隊在做的事情。

“快舟”問世

1997年，梁紀秋從西北工業大學畢業，來到了湖北遠安山溝里的一家生產航天裝備的國有企業——066基地（后更名為中國航天科工集團九院，2011年重組為四院）。那時候，066基地的型號任務不飽滿，梁紀秋就在單位機房自己找點事干——編寫程序、計算，鉆研固體沖壓發動機技術。也正是那時的刻苦鉆研，為梁紀秋奠定了深厚的理論基礎。

要在自然災害發生時及時獲取災害情況信息，發射對地觀測衛星是最優選擇。傳統液體火箭雖然質量好，發射精度高，但受燃料加注、發射天氣、發射窗口等因素的制約，難以滿足自然災害發生時快速部署和發射衛星的要求。我國亟需有一款可以實現衛星快速發射和空間部署的火箭。

能否將航天裝備的固體發動機技術，應用于火箭制造上？當時的中國航天科工集團九院提出了這一設想。但從生產航天裝備到做火箭，技術要求大不相同，要干成豈是易事？這時，院里想到了敢于創新、敢于攻堅的梁紀秋。

2005年，31歲的梁紀秋成為院里最年輕的型號副總設計師，開始負責快舟小型固體運載火箭的研發工作。2008年，梁紀秋任型號總設計師。

“除了固體火箭發動機，我們在火箭飛行姿態控制、整流罩分離技術等方面，都作了很多創新。”梁紀秋介紹說，他帶領快舟研發團隊，按照快速部署、快速發射、精確入軌的思路，創新使用柵格舵來實現火箭飛行姿態控制，不僅能夠保證發射的可靠性和精度，同時還簡化了火箭發動機的執行機構，縮短了發射前的檢驗程序，實現了火箭發射的快速響應。而星箭一體化的設計，不僅大大提升了火箭的運載能力，也使衛星與火箭的快速對接成為可能。

2013年9月25日，“快舟”小型運載火箭在酒泉衛星發射中心首飛成功，將用于各類災害應急監測和搶險救災信息支持的“快舟一號”衛星送入預定軌道。“快舟”小型運載火箭成為我國第一型具有快速集成、快速入軌等創新特點的小型固體運載火箭。

進軍商業航天

21世紀初，國際衛星熱開始興起，衛星開始廣泛應用于通信、導航、遙感等商業領域，國內外許多民營企業都開始進軍衛星應用相關領域。雖然衛星的體積越做越小，成本也越來越低，但衛星發射服務是擺在民營企業面前的一大門檻。

“衛星想要正常運轉就必須上天，而衛星的發射服務費用占到了整個衛星應用產業鏈成本的80%左右。”如何實現衛星發射低成本、商業化，成了梁紀秋的下一個攻關課題。

要降低發射成本，火箭發動機的技術改良成為關鍵。傳統火箭發動機使用的金屬殼體不僅造價高，而且由于本身重量大，會影響火箭發動機的燃料填充率。要解決這一問題，必須從火箭發動機殼體的材料上下手，梁紀秋想到了強度高、質量輕便的復合材料。

“傳統金屬殼體的燃料填充率在87%左右，而理論上復合材料殼體能達到驚人的92%。”梁紀秋說，“這其中的差距要是轉換成火箭的運載能力，將是一個質的飛躍！”

但這一步剛邁出便是困難重重。配套企業表示，新火箭發動機從新廠房建設、設備安裝到產品研制，一個周期下來最快也得3到5年的時間，而且技改資金也是天文數字。面對瞬息萬變的商業航天市場，梁紀秋提出了一個大膽的想法：既然要讓火箭商業化、市場化，索性也用市場化的方式來解決制造的難題。

先進成熟的技術支持受到了國內市場的歡迎，經過市場調研，一家大型民營企業很快表現出誠意和實力。確定合作關系后，這家企業立刻聘請了很多國內復合材料領域的高端人才，從建設廠房、安裝設備、投入生產到樣品交付，僅僅花了半年多的時間。“他們嚴格按照我們的設計方案、工藝標準、質量控制流程來做，契約精神和交貨時間意識都很強。”梁紀秋感嘆道。

2017年1月，快舟一號甲固體運載火箭在酒泉衛星發射中心，成功發射“吉林一號”靈巧視頻星03星和另外兩顆立方星，以“一箭三星”的方式完成了我國航天史上的首次商業發射。快舟一號甲固體運載火箭是“快舟”系列火箭的通用型號，其第三級火箭發動機使用最新研制的復合材料殼體，大大提升了火箭發動機的燃料填充率，提高了火箭的運載能力。

未來可期

對于梁紀秋而言，“快舟”不僅僅是一款火箭的型號，也不是指他和他的研發團隊，更是一種精神，一種“不唯書，不唯上”的創新精神。

“每當我們提出一些新的想法，總有人會提出這樣的疑問：這種東西以前有哪個國家做過？是否經過論證和實踐？但這樣是不夠的，只有不斷創新、不斷嘗試，我們才能實現突破，才能登上國際航天產業的頂端。”梁紀秋說，這位70后“快舟”掌舵人用他的實際行動，詮釋了這句話的真正含義。

在梁紀秋看來，“快舟”系列火箭的優勢很明顯，其最大的特點就是簡單快速、性價比高，足以滿足國內商業化發射的需求。“它不挑發射場，一塊籃球場大小的場地、一臺發射車就能完成發射;它不挑環境，在零下20多攝氏度、雨中連續淋數小時也能發射;它后勤保障要求較低，不超過10個人就可以執行發射。”

如今，“快舟”系列火箭已經成為我國商業航天的一張名片，成為許多衛星應用企業和高校團隊的首選。“截至目前，我們已經成功完成13次快舟一號甲固體運載火箭的發射任務，將近30顆衛星送入了預定軌道。而最快的一次，我們一天之內完成了兩枚火箭發射任務，期間間隔不到6小時。”梁紀秋自豪滿滿。

據介紹，運載能力更強、相對成本更低、技術創新更多的快舟十一號運載火箭也已研制完成，進入試飛階段;快舟二十一號、快舟三十一號運載火箭也在加緊研制中。“未來，我們要促進火箭從產品向商品轉變，不再為衛星定制發射任務，而是讓客戶像坐高鐵一樣選火箭、選衛星的‘座位’，我們將把客戶的衛星以最快的速度送達目的地。”