来源:中国运载火箭技术研究院 发布时间:2016/6/25 21:04:23
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坚持创新驱动发展 谱写航天事业新篇章

 

6月25日20时00分,由中国航天科技集团公司所属中国运载火箭技术研究院(以下简称火箭院)抓总研制的我国新一代中型运载火箭——长征七号托举“升级版”太空摆渡车——远征一甲上面级实现成功发射,就此拉开了我国载人航天工程空间实验室任务的序幕。

习近平总书记在我国首个“中国航天日”之际做出了重要指示“坚持创新驱动发展,勇攀科技高峰,谱写中国航天事业新篇章”。火箭院在近60年的发展中正是依靠不断的科技创新从无到有,从小到大,从弱到强,形成了运载火箭总体、分系统及关键单机的研究、设计、试验和生产配套体系,成为中国最大的运载火箭研制生产基地。火箭院在以第一颗人造卫星发射、载人飞船发射和探月工程为标志的中国航天发展的三个里程碑中,发挥了巨大的支撑作用,取得了令国人骄傲、令世人瞩目的成就。在“十三五”的开局之年,随着以长征七号为代表的新一代运载火箭首飞,火箭院凭借持续的技术创新及不断提升的军民融合能力,为中国进一步探索宇宙空间架设了新的“天梯”。

坚持自主创新 架设空间探索天梯

运载火箭的能力有多大,航天的舞台就有多大。人类要利用太空、开发太空,首先必须能够进入太空,运载火箭正是人类通往太空的天梯。长征七号运载火箭是(以下简称长七火箭)为我国载人空间站工程发射货运飞船而全新研制的新一代无毒无污染、高可靠的中型运载火箭,采用了我国目前最先进的高压补燃液氧煤油发动机,起飞推力达到730吨,运载能力达到了现役火箭的1.5倍。

习近平总书记在前不久全国科技创新大会上指出,“自力更生是中华民族自立于世界民族之林的奋斗基点,自主创新是我们攀登世界科技高峰的必由之路。”令人自豪的是,作为中国新一代运载火箭中的中型运载火箭和承担未来航天发射任务的“主力火箭”,长征七号运载火箭又是一个完全自主创新的典范。长征七号火箭掌握了一系列具有自主知识产权的核心技术,是中国第一枚‘数字化’火箭、第一枚可在高温、高湿、高盐环境下发射的火箭、全液氧煤油的“绿色”推进剂火箭、“新三垂”测发模式、全三维数字设计平台……这一系列新技术意味着中国航天的自主创新能力达到了新的高度。

长征七号火箭控制系统创新采用了143项智能控制软件,这是现役火箭软件使用量的30倍以上,大大提高了控制精确度。同时,为了适应海南文昌卫星发射场的气候潮湿,降水量大的特点,火箭使用的低温推进剂会产生冷凝的现象,在火箭设计之初,火箭的结构设计师对火箭的“防水”设计渗透到了每个细节,使得长七火箭可以在中雨气象条件下发射。同时,长七火箭也是我国目前发射区占用时间最短的火箭,为了适应海南多台风的特点,也为了未来的高密度发射准备,需要火箭具备在发射区快速发射的能力,与以往垂直转运只运输火箭不同,长七火箭研制团队采用了更大、更快的新型活动发射平台,使得火箭和设备同时垂直转运,到达发射工位后不再需要测试,简单准备后就能够发射。作为载人航天工程的重要成员,尤其是兼顾未来载人飞行任务需求,长七火箭始终将安全、可靠作为第一设计原则。通过可靠性设计,在全箭采用上千台设备、十几万件元器件的前提下,可靠性高达0.98,达到国内外一流水平。

伴随着长征七号火箭首飞成功,中国长征系列运载火箭型谱又增加了新成员。在科技人员多年艰苦攻关的努力下,火箭院抓总研制生产了10余种型号的长征系列运载火箭,具备了发射高中低轨道、载人飞船和深空探测空间飞行器的能力;形成了包括运载火箭总体、控制系统、地面发射系统、强度与环境、材料工艺、总装总测等航天系统产品的核心和关键专业技术体系,具备了运载火箭研制和批生产能力。正是坚持自主创新的战略引领,使火箭院培育了在国际高科技产业具有自主知识产权的长征运载火箭这一 “中国第一世界名牌”,其可靠性、经济性、入轨精度和适应能力达到国际一流水平。

发挥技术优势 加速军民融合

国家“十三五”规划纲要中指出,“实施军民融合发展战略,形成全要素、多领域、高效益的军民深度动画发展战略”,多年以来,火箭院在军民融合领域坚持“军民结合、寓军于民、协调发展”的方针,积极发挥航天高科技人才和技术研发优势,以军民结合产业为主,火箭院的航天技术应用产业和服务业,从小到大,从计划到市场,从产品到产业,取得显著成就,并初步摸索出了一条以技术融合、人才融合、能力融合和资源共享为主要特征的,具有航天特色的军民融合发展道路,自主开发出了一批具有国际、国内先进水平的军民两用技术和产品,培育了多家具有一定规模的科技型军民融合企业,在军民融合发展方面进行了诸多有益的探索和实践,为国民经济建设做出突出贡献。

依托中国航天50多年来在运载火箭和液体火箭发动机研制、生产和试验方面积累的技术、条件、人才和管理优势,火箭院成功研制出拥有完全自主知识产权的“航天粉煤加压气化技术”,一举打破国外技术壁垒,核心重大装备国产化率达到100%,达到国际领先技术水平。这是一项国家重点推广的洁净煤利用技术,先后被列入国家发改委《国家重点节能技术推广目录》、工信部《氮肥行业清洁生产技术推行方案》。航天炉和燃烧器双双获得第66届纽伦堡国际发明展览会金奖,火箭院所属的航天长征化学工程股份有限公司(简称“航天工程公司”)2014年获评“中国化工设备百强企业”称号,2015年获评化工行业十二五“最具竞争力”企业奖。八年时间,成功应用于35个化工项目,包括5个EPC项目、3个褐煤项目和1个跨国公司项目,其中17个项目已投产;共签订74台气化炉,其中29台1000吨级航天炉,48台2000吨级航天炉,27台已成功开车运行。

在风力发电项目,火箭院同时拥有电励磁和永磁两大直驱技术,自主研发1.5MW、2MW电励磁直驱风机,2MW和3MW永磁直驱风机,是国内批量最大的电励磁直驱风机制造商,建立了从产品研发、市场、供应链、生产、安装及运维服务的批产组织体系和质量控制体系。

在特种车项目,火箭院具有重型、超重型越野车底盘和民用专用车底盘的专业设计生产能力,研制了多种自行式、半挂式和全挂式特种底盘及特种车,拥有国内首台10×10全轮转向、独立油气悬架底盘超重型越野车底盘,具备年产各类特种车10000辆的生产能力;依托系统集成能力、多专业技术优势,以用户需求为牵引,延伸通信、医疗、人防等多个领域,研制系列功能性电器类改装车辆,包括4K电视转播车、人防指挥车、专业医疗车、应急通信车等;同时,完成冷藏运输、环卫运输、农业作业及防爆高空作业等多种专用专业车研制;发挥电源、车辆控制、底盘、结构等专业技术优势,掌握了新能源车辆整车控制、电驱动、电池等三大核心技术,加入了央企电动汽车产业联盟,并与丹东黄海、山东沂星等整车制造企业建立了战略合作伙伴关系,动力系统产品和电机控制器产品已经成功推向市场。

在环境试验装备项目,火箭院致力于提供环境与可靠性试验设备研制、改造、环境可靠性试验和环境可靠性技术咨询等环境测试完整解决方案,多项技术达到世界先进水平,成功研制出世界首台70吨超大推力电动振动台,系列设备产品销往美国、俄罗斯、英国、法国等22个国家,同时面向航天、航空、汽车、电子、通信、医疗等行业提供开放式专业化技术服务,在西安、沈阳、武汉、成都等地建立了试验基地。

“十二五”期间,正是源于军民技术的快速转化,火箭院航天技术应用和服务业收入实现了持续快速增长,从2011年的86.8亿元增至2015年的176.5亿元,年均增长超过19%。“十二五”期间累计实现收入超过600亿元,较“十一五”期间大幅增长122%。

着眼未来 创新引领航天梦

习近平总书记在全国科技创新大会中指出,纵观人类发展历史,创新始终是一个国家、一个民族发展的重要力量,也始终是推动人类社会进步的重要力量。并发出了为建设世界科技强国而奋斗的号召。今天,航天发展带来的成果已经惠及全体国人,气象卫星、导航、通讯、军民技术转化……航天技术带来的便利已经和空气一样存在于我们的生活中。这些都离不开不断科技创新的支撑与驱动,中国航天人也正在加快探索和创新的步伐,助推航天强国梦的实现。

我国目前正在研制的规模和技术跨度最大的航天运输系统工程——长征五号运载火箭,将于今年下半年实施首飞。长征五号火箭完全采用无毒无污染推进剂,火箭起飞质量约869吨,具备近地轨道25吨、地球同步转移轨道14吨的运载能力,与国际上主流运载火箭的运载能力相当,将承担发射嫦娥五号、空间站核心舱以及火星探测等具有里程碑意义的国家重大专项工程任务。长征五号是我国高度最高、体积最大的火箭,它的首飞成功将大幅提高我国进入太空的能力,对我国探月工程后续任务的推进和空间站工程的实施具有重要意义。长征五号火箭采用了247项核心关键新技术,新技术比例几乎达到100%。而国际上研制出的新型火箭,采用新技术的比例一般不超过30%。火箭上配备的三种全新大推力发动机,分别摘得了我国“最大推力液氧煤油发动机”、“最大推力氢氧发动机”和“比冲性能最高的火箭发动机”三项桂冠。

同时,我国也在开展可重复使用运载器的研制工作,以“降落伞+气囊”和垂直降落两种方式对可回收运载火箭进行研发。“降落伞+气囊”方式根据神舟飞船采用的单伞回收方式的成熟技术,再加上缓冲气囊组合而成,去年年底,火箭院所属研发中心可回收火箭研制团队已经成功完成了运载火箭子级回收群伞空投试验,验证了大型群伞回收的技术能力。关于垂直返回的方案,火箭院所属研发中心完成了系统的方案论证,并且完成了相应的仿真研究。

展望“十三五”,长征系列运载火箭将在现有基础上,实现升级换代,具备更可靠、更安全、运载能力梯度更合理、任务适应能力更强的特点,为用户提供更为优质的系统解决方案,发射服务能力达到国际先进水平。同时,中国也将瞄准世界前沿技术发展趋势,全面开展可重复使用运载火箭、空间运输平台等更为前沿技术领域的预先研究工作,实现飞行演示验证,为中国航天运输系统的可持续发展提供强有力的支撑,为实现建设航天强国,和世界科技强国的目标做出更大的贡献!

 
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