五云一车：商业航天发展新思路

□ 郭倩

五云一车：商业航天发展新思路

□ 郭倩

编者按：8月30日，第三届中国（国际）商业航天高峰论坛在湖北省武汉市举行。论坛多维度聚焦商业航天发展态势，在国际范围内推动商业航天优势资源融合、重大项目合作和快速健康发展。作为中国商业航天主力军的航天两大集团公司，或发布重大商业航天发展计划，或阐述商业航天发展理念，可谓亮点纷呈。本刊特借此机会，推出“中国商业航天专题”，敬请关注。

▲ 高速飞行列车设计图

8月30日，来自全球商业航天领域的各界精英聚首灵秀荆楚，第三届中国（国际）商业航天高峰论坛在此助力国内外商业航天产业交流融汇。

本次论坛由武汉市人民政府，中国航天科工集团公司，中国航天科技集团公司、中国电子科技集团公司、中国宇航学会等单位和机构联合主办。论坛以“汇聚全球资源、共促商业航天”为主题，来自俄罗斯、美国、法国、英国、德国等20余个国家的80余位国际专家，以及国内来自航天机构、国家有关部委、科研院所和高校的300余位代表齐聚一堂，共商商业航天产业发展大计。

论坛期间，中国航天科工集团公司发布了在商业航天领域的发展新蓝图——构建“五云一车”，携手探索太空经济新领域。具体来说，即“高速飞行列车”将与“飞云、快云、行云、虹云、腾云”并列，形成“五云一车”的商业航天新格局。

此前，中国航天科工已在商业航天领域多维发力，深耕细作，快舟系列运载火箭、天基互联网、航天产业基地等项目也在大刀阔斧地进行，阶段性成果突出。航天科工已成为中国在国际商业航天领域的又一块“金字招牌”。

高速飞行列车：超音速的“近地飞行”

北京和武汉两地间高铁目前需要5个多小时，然而未来，乘坐中国航天科工研发的高速飞行列车，这个时间可能只需要30分钟。

在此次商业航天高峰论坛上，中国航天科工宣布已经开展了“高速飞行列车”的研究论证，拟通过商业化、市场化模式，将超声速飞行技术与轨道交通技术相结合研制的新一代交通工具，致力于实现超音速的“近地飞行”。

作为下一代交通系统，高速飞行列车正在酝酿发酵一场改变全人类生活方式的技术变革。高速飞行列车是人类对交通工具速度极致追求的一大进步，它利用低真空环境和超声速外形减小空气阻力，通过磁悬浮减小摩擦阻力，实现超声速运行的运输系统。相比传统高铁，高速飞行列车运行速度提升了10倍；相比现有民航客机，速度提升了5倍,最大速度可达到4000公里/小时。

高速飞行列车项目技术负责人毛凯表示，高速飞行列车不受天气条件影响，不消耗化石能源，可与城市地铁无缝接驳，“在一定程度上是未来交通领域的发展趋势和技术制高点。”

“这个设想一旦实现，将改变人类的出行方式，更将极大地改写中国乃至世界经济版图，加快国内资源配置，形成超级城市群一小时经济圈，走出国门可以有效支撑国家‘一带一路’倡议，推动世界经济驶入‘高速轨道’。”毛凯说。

早在1922年德国工程师赫尔曼·肯培尔在提出磁浮列车概念时，就同时提出真空管道设想。目前，世界上对外宣布开展大于1000公里/小时运输系统研究的公司主要有三家，包括美国的HTT公司、Hyperloop One公司以及中国航天科工集团公司，航天科工是全球首个提出超声速地面运输系统的集团公司。

航天科工拥有丰富的重大项目系统工程实践经验和技术积累，具有大工程必备的仿真建模和大系统试验能力，以及国际一流的超声速飞行器设计能力，这些为高速飞行列车项目建设提供重要的基础。

工程项目实施注重发挥各方面优势建立国家队，联合了国内外20多家科研机构，成立了国内首个国际性高速飞行列车产业联盟，目前团队拥有相关领域的200多项专利。“高速飞行列车是军民融合和创新驱动的具体抓手。”毛凯说。

▲ 第三届中国（国际）商业航天高峰论坛现场

按照计划，项目将按照“三步走”战略逐步实现：第一步通过1000公里/小时运输能力建设区域性城际飞行列车交通网，第二步通过2000公里/小时运输能力建设国家超级城市群飞行列车交通网，第三步通过4000公里/小时运输能力建设“一带一路”飞行列车交通网,最终形成一张继航天、高铁、核电之后的中国新名片。

虹云工程：156颗小卫星覆盖全球

2016年9月，在第二届中国商业航天高峰论坛上，中国航天科工系统提出了飞云、快云、行云、虹云、腾云五大商业航天工程。其中，虹云工程脱胎于航天科工早先提出的“福星计划”，计划发射156颗卫星，它们在距离地面1000公里的轨道上组网运行，致力于构建一个星载宽带全球移动互联网络。

虹云工程的亮点之一在于，它在中国首次提出建立基于小卫星的低轨宽带互联网接入系统。“小卫星”“低轨”“宽带”的组合设置，恰恰契合了当下航天商业化的发展需求。

按照规划，整个虹云工程被分解为“1+4+156”三步。第一步计划在2018年前，发射第一颗技术验证星，实现单星关键技术验证；第二步到“十三五”末，发射4颗业务试验星，组建一个小星座，让用户进行初步业务体验；第三步到“十四五”末，实现全部156颗卫星组网运行，完成业务星座构建。

在应用功能上，“虹云工程”具备通信、导航和遥感一体化、全球覆盖、系统自主可控的特点，以其极低的通信延时、极高的频率复用率、真正的全球覆盖，可满足中国及国际互联网欠发达地区、规模化用户单元同时共享宽带接入互联网的需求，促进网络互通互联。

同时，该工程也可满足应急通信、传感器数据采集以及工业物联网、无人化设备远程遥控等对信息交互实时性要求较高的应用需求。

作为三步走计划中的先行者，天鲲一号为推进实施以虹云工程为代表的商业航天计划奠定了技术基础。今年3月3日清晨，中国航天科工自主研制的首颗卫星“天鲲一号”顺利进入预定轨道，此举标志着航天科工已具备独立自主研制各类典型空间飞行器及平台的能力，不久的将来，这项能力将被运用到种种商业航天发射之中，从而为三步走后续计划的如期、有序开展趟出一条可行性路径。

除虹云工程外，在各自领域内，飞云工程对应无人机载区域网及其应用项目；快云工程对应临近空间飞艇载局域网及其应用项目；行云工程对应星载窄带全球移动物联网及其应用项目；腾云工程对应空天往返飞行器及其应用项目。中国航天科工的五朵“商业航天云”涉及子工程及分系统数千项，预计投资超千亿元，产出超千亿元。

目前，通过大力构建商业化空间信息基础，无人机平台、临近空间浮空器、卫星平台及地面应用系统研制正在顺利推进。

快舟火箭：开启商业航天新步伐

2017年1月9日，在酒泉卫星发射中心，快舟一号甲小型固体运载火箭冲破零下5摄氏度的寒冷天气，将3颗卫星成功送入轨道。

2016年4月签订发射服务合同，8个半月创纪录的速度完成了发射——不同于以往的航天发射模式，此次快舟一号甲是一次“纯商业”航天发射，采用了纯商业发射合同组织形式，完全按市场行为运作。组织模式新、准备时间短等特点让快舟一号甲被认为是中国在商业航天领域迈出的新步伐。

快舟的命名已经说明了它的特点，就是快。为了实现“快舟”速度，快舟一号甲采用的发射方式，简化了发射保障设施，发射准备周期大大缩短，可满足小卫星、微小卫星旺盛的发射需求。此外，火箭还采用水平总装、水平测试、水平运输的“三平测发模式”，提高了操作便利性；具备先进末级，可同时保证多轨道发射能力和高精度入轨姿态，满足一箭多星需求。

快舟火箭即为服务商业航天发射而生。作为一型低成本、高可靠性的通用型运载火箭，快舟一号甲采用国际通用接口，主要为300公斤级低轨小卫星提供发射服务。在国际商业发射中，小型运载火箭发射报价一般为每公斤2.5万～4万美元，相比之下快舟一号甲价格极具竞争力。

高效率、低价格，快舟点燃了航天界关于商业航天的热议。今年“4·24中国航天日”期间，快舟一号甲一次性收获4发发射服务合同，将探索遥感星座的快速构建。

▲ 快舟一号甲运载火箭

快舟一号甲是快舟系列火箭的第三次发射。2013年首发成功的快舟一号火箭，首次在国际上提出了星箭一体化设计理念，其诞生标志着我国航天发射运载工具由液体运载火箭拓展到固体运载火箭。

此外，一系列专业化的行动有条不紊展开，让尚在“起飞”阶段的中国商业航天羽翼渐丰。2016年2月，中国首家按商业模式开展研发和应用的专业化火箭公司——航天科工火箭技术有限公司在武汉注册成立，公司大力推动了“快舟一号”、“快舟十一号”相继签署商业发射订单。

航天科工在此次高峰论坛透露，运载能力更强的快舟十一号火箭将以“一箭六星”的方式实施首飞。按照“航天质量管理+民企经营体制”相结合的全新研发模式，快舟十一号单台产品生产周期由3个月缩至1个月，综合成本降低50%以上。

据了解，快舟十一号火箭起飞质量78吨，近地轨道最大运载能力1500公斤，太阳同步轨道运载能力1000公斤/700公里，主要承担400公里～1500公里近地和太阳同步轨道小卫星、微小卫星单星及多星组网发射任务。目前快舟十一号火箭首飞技术方案和卫星搭载方案已经明确，各项分系统研制试验正加紧推进。

航天科工还在为小卫星及微小卫星客户提供更新更好的“一站式”客户体验，通过技术创新手段，采用标准化思维，引入民营企业高效、灵活的经验及技术，广泛吸纳社会资本、市场参与，综合提升火箭的可靠性和性价比。

航天产业基地：商业化的助推器

▲ 快舟十一号火箭模型

当前，“信息化、社会化、市场化、国际化”已成为航天科工发展商业航天的关键，在致力于探索创新航天前沿技术的同时，中国航天科工也在创造市场机遇和经济价值。

航天科工高红卫董事长曾在多个场合阐述航天科工的商业航天概念，在他看来，要发展商业航天，必须集众人之力，不断突破着传统航天的“围墙”，将航天科工打造成一个“社会的总体院、社会的总体部、社会的总装厂”。

▲ 论坛期间展出的未来空天飞行器模型

论坛的举办地武汉有我国首个国家级商业航天产业基地——武汉国家航天产业基地。

第二届中国商业航天高峰论坛期间，中国航天科工分别与湖北省人民政府、武汉市人民政府签订了《关于推进武汉国家航天产业基地工作的专项合作协议》。

今年4月24日，产业基地正式开建，这个占据万亩的园区，正在吸引来自社会的技术、产业、资本等各方面优势力量源源汇入，促进商业航天整体发展。

率先入驻的是航天科工火箭公司，它投资约17亿元建设运载火箭总装总调中心，计划2018年建成投产，预计其后两年内可实现年产值15亿元。

火箭公司在产业基地的建设项目总计将达到1500亩，其中运载火箭总装总调中心为武汉国家航天产业基地核心引领项目，计划用地450亩，建筑面积约4万平方米，主要建设固体火箭部装厂房、洁净装配厂房、总装厂房等，建成后将形成年产20发运载火箭总装测试及试验能力。

落户产业基地的还有航天科工二院拟成立的航天科工空间工程发展有限公司和湖南航天军民融合电磁防护材料、特种软磁的科研生产基地，前者注册资金3亿元，后者预计到2020年年产值10亿元。

据了解，航天科工将以新一代航天发射和应用为核心，通过科技创新、商业模式创新和管理创新，重点发展运载火箭及发射服务、卫星平台及载荷、空间信息应用、航天地面设备及制造等主导产业，同步发展自主可控信息技术、智能制造、新材料、新能源等航天基础产业，辐射带动大数据、智慧产业、智能装备等延伸产业，全力打造体系完整、重点突出的商业航天产业集群。

预计到“十三五”末，以航天科工为代表的100～150家企业将入驻产业基地，实现年产值300亿元。这些领域的优势企业将在武汉国家航天产业基地里大有作为。

盘活资本：用好金融无形手

航天科工在商业航天领域深耕细作，也引来了社会资本的关注。

快舟一号甲火箭发射当天，一批来自投融资机构的战略投资人来到现场观摩火箭发射。吸引他们的，不光是对商业航天的热忱，还有航天科工火箭公司的先进模式。

互联网时代下，航天科工开创了商业航天发射服务的“快舟”模式——广泛吸纳社会资本与市场参与，打造了开放的研制环境。

在社会资本不断挖掘有增值空间的新兴产业时，航天科工也在主动顺应时势，努力将资本的力量注入商业发展过程中。这也使得火箭性价比和研制效率均大大提升。

“众筹共建”的概念被引入。它作为一种突破传统资金来源渠道的新型融资模式，将为整个商业航天大局注入新的活力。

今年1月10日，快舟火箭首次商业航天发射成功次日，航天科工联合湖北长江经济带产业引导基金、武汉市政府投资平台及其他社会资本，共同发起设立了总规模100亿元的长江航天产业基金，首期募集资金25.8亿元已经到位。这支商业航天最大的基金主要以商业航天、军民融合、双创、混改、并购等为投资方向，将为武汉国家航天产业基地建设提供坚实的资本力量支持。

同样是在今年4月24日，航天科工金融租赁有限公司正式实现业务投放。这个首家航天央企控股的产业系金融租赁公司，由6家央企、地方国企、金融机构共同出资设立，首期注册资本30亿元人民币。它的诞生，好比为参与商业航天的企业雇了一个贴身的“金融保姆”，将为商业航天和军民融合中的各类企业提供全周期的融资租赁服务，同时通过带动各方资本参与，航天科工也尝试探索着服务航天系统建设的PPP模式。★

责任编辑：吴琳