“真正地把中国的商业航天 变成中国航天的重要的组成部分”——捷龙一号运载火箭的创新发展之路

顾 楠 /文

2019年8月17日，星期六，中午12点半刚过，北京。在来自前方直播信号的大屏幕前，正坐着焦急等待的人们，大家屏住呼吸，静静等待着最新的消息。

“捷龙一号遥一运载火箭飞行试验任务取得圆满成功！”伴随着大屏幕上领导铿锵有力宣布声的，是屏幕前人们雷鸣般的掌声，是现场观众的震天欢呼声，更是发射场上一线技术人员合不拢嘴的喜悦和眼里瞬间涌出的泪水……

就在20 多分钟以前的12 时11 分，酒泉卫星发射中心，捷龙一号遥一运载火箭犹如一条敏捷的巨龙腾空而起，直刺蓝天，飞向云端，以“一箭三星”方式，顺利将“千乘一号01 星”、“星时代-5”卫星和“天启二号”卫星送入预定轨道，任务取得圆满成功。

捷龙一号为天空划上了一条优美的轨迹，继而幻化成一颗圆满的爱心，承载着中国商业航天“国家队”创新发展的梦想不断高飞。

捷龙一号的成功首飞，向世人宣布了中国“龙系列”运载火箭正式登上了历史舞台。

创新是引领发展的第一动力

时间回溯到2016 年10 月19 日，在北京钱学森航天科学院召开的战略发布会上，中国长征火箭有限公司（以下简称“中国火箭公司”）正式揭牌。在全球商业航天正蓬勃发展的时代背景下，中国决不能落下，创新的技术、商业的思维、前沿的规划，都预示着商业航天将成为催生太空经济的新增长点。中国商业航天的春风正迎面扑来。

习近平总书记指出，创新是引领发展的第一动力。抓创新就是抓发展，谋创新就是谋未来。正是在习近平新时代中国特色社会主义思想的指引下，中国航天科技集团有限公司和中国运载火箭技术研究院（简称“火箭院”）审时度势，以中国火箭公司为平台，推进中国“龙系列”商业运载火箭创新发展。

背靠着火箭院六十余年强大的技术积累优势，中国火箭公司轻装上阵，依托院内总体单位的成熟技术和产品，采用商业化模式，面向商业小卫星发射市场，打造出一款具有高性价比、高可靠、快履约、快发射的小型固体运载火箭——捷龙一号。它是中国航天科技集团有限公司首型商业运载火箭。自2018 年2 月28 日研制工作正式启动，到2019 年8 月17 日首飞成功，“捷龙一号”只用了不到18 个月的时间，成为中国航天研制周期最短的火箭之一。

在捷龙一号运载火箭的研制过程中，商业航天的创新理念始终贯穿其中。在市场定位上，重点面向目前较活跃的百公斤以下微小卫星验证、组网、补网细分市场；在经费投入上，由中国火箭公司面向社会资本融资研制；在研发模式上，采取院内总体单位与中国火箭公司联合开发，研制成果共有、利益共享；在技术方案上，型号队伍以技术创新降低成本、提高可靠性、缩短发射周期，在火箭智能化技术等领域实现了一系列技术突破，创造了中国运载火箭技术的十余项“第一”；在供应商选择上，打破体制壁垒，开展竞争性采购，充分调动社会资源，择优选取。

“为了实现‘高性价比、高可靠、快履约、快发射’的特点，‘捷龙一号’在研制过程中注重打破传统，自我革新，大胆尝试应用新技术、新产品、新流程、新配套，积极推动技术创新和模式创新，以实现‘低成本、高可靠，模块化、产业化，低保障、易维护’的设计要求。”中国火箭公司总裁唐亚刚说。

年轻的航天梦正在变为现实

“捷龙一号”总长约19.5 米，箭体直径1.2 米，起飞重量约23.1 吨，是我国固体火箭中体积最小，重量最轻的火箭。捷龙一号项目技术经理龚旻介绍道，“别看火箭小，但它五脏俱全且性能优异，能够实现500 公里太阳同步轨道200 公斤运载能力，在我国固体商业火箭中运载效率是最高的。”

带着“大胆创新，容错试错”的设计理念，捷龙一号在研制过程中实现了十余项技术突破。比如，在国内创新采用了卫星倒装的空间布局形式，采用模块化卫星舱设计，可为卫星提供直径1.1 米/高度1.5 米、直径1.4 米/高度2 米两种类型的完整舱段空间，满足用户一箭一星或一箭多星的发射需求，实现了全箭控制执行机构简化设计，为微小卫星技术验证、星座组网和补网提供更加安全、灵活、经济、迅速的服务。

“这种方案性的简化，却给我们的控制系统设计带来了一定的难度。这种难度我们通过包括能量管理，包括在线的迭代制导，包括电气系统的集成化通用化等设计来达到了我们的设计目的，实现了设计目标。” 龚旻说。

同时，“捷龙一号”还是我国首个全面采用智能化技术进行数据分析与判读的固体火箭，利用分布式网络完成多点并行在线数据解析、分发与判读，结合专家系统、神经网络等算法设计智能数据分析系统，实现测发控和遥测数据多维度判读，自动生成测试评估报告，大幅提升测试效率和数据分析的准确性。

中国火箭公司副总工程师李少宁说，“我们这支队伍非常年轻，平均年龄只有31 岁。这支新生力量在创新的过程当中得到了丰富的实践，一定是能够用于它的后续的工作当中，去激发他进一步创新的动力。”

青年兴则国家兴，青年强则国家强。新时代呼唤堪当大任的新青年。“我们这群人，是有航天梦想的。我们想把新的想法变成现实。”龚旻信心满满。他相信，商业航天会给更多有创造力的航天人一个发挥的舞台。“随着我们科学技术的进步，其实我们在某些方面已经具备了能够进行精细化的设计，可控化的设计的能力。从捷龙开始，我们就大胆地采用了大胆的去尝试。”

“我们传统的任务对于技术的成熟性和可靠性要求是非常高的，但同时也制约了一些新技术的应用速度。那么，商业航天一定是要能够有这种创新的技术去满足商业市场的需求。”唐亚刚总结道。

“自我革命”的“纯商业化”

什么是“纯商业化”？如何做到“纯商业化”？捷龙一号在创新发展过程中“自我革命”，探索出一条适合自己的新路。

与上世纪80 年代开始的国际商业发射服务不同，“纯商业化”模式研制的运载火箭需要更加市场化、商业化，还要积极参与市场竞争，同时也要实现国际化。所以，“捷龙一号”在研制管理过程中注重通过快速迭代、容错试错、竞争择优、共享共担、开放合作等手段，在进一步完善中国航天科技集团有限公司运载火箭型谱的同时，积极开展体制机制的变革创新，探索建立高质量、高效率、高效益的商业模式、研发模式、运营模式。

中国航天科技集团有限公司董事长吴燕生指出：“新时期的商业航天活动，销售模式没变，最大的变化是利用社会资本开展研制生产，促进模式创新。”而这些变化在捷龙一号的身上都有所体现。

“‘捷龙一号’的经费投入主要由中国火箭公司面向社会资本融资来开发研制。”唐亚刚说，“在模式上，公司更多引入了社会资源，采用竞争性配套的方式，打破原有的计划采购模式。这种采购模式的好处在于，大家会把自己最好的技术，最优的价格拿出来，有利于全箭降低成本、提高性能。”

在管理流程上，“捷龙一号”优化发射准备流程，缩短发射准备时间，采用一车一箭方式，成熟期运抵发射场后能够实现24 小时内快速发射；在制造上通过大规模组批生产，缩短发射服务履约周期，与用户签约后6 个月即可出厂，通过借用成熟型号产品及技术，降低研制成本、加快研制进度，有效控制了技术风险，提高产品成熟度和可靠性。

“现有国家型号的研制模式更多关注的是产品的技术性能和任务的成功，而捷龙一号在研制过程中，我们不光要考虑产品的技术性能和任务的成功，还要考虑市场的成功，所以我们是把技术和市场统一来考虑的。设计人员在设计的时候不光要考虑产品的技术性能，还要考虑成本的约束，生产的可实现成本约束和使用的方便性约束，这也是商业火箭研制的一个不同。”唐亚刚说，“捷龙一号现在的目标成本可以达到2-3 万美元/公斤。作为固体小火箭，从单位成本角度，它的成本并不具备优势。但是‘大火箭’发射‘小卫星’的搭载机会并不多，所以从单次专属发射的角度，‘捷龙’的单位入轨成本是世界上最低的。”

自我革命，自我创新。这也许就是“捷龙”对于商业航天发展的最大贡献。这个创新的路子一旦走出来，将对整个中国航天事业的发展有着有益的促进作用。

扛起“国家队”的责任与担当

“一个国家的航天不能低水平重复。”唐亚刚感慨道，“作为‘国家队’，我们有责任来把中国的商业航天往高端、往创新驱动去引领，真正地把中国的商业航天变成中国航天的重要的组成部分。”

这不光是商业航天“国家队”领导者的信念，更是这个团队的全员为之奋斗的理想。

目前，“龙系列”商业运载火箭规划了“捷龙”和“腾龙”两个系列。其中，捷龙系列就是以商业固体运载火箭为主，对发射设施的依赖度比较低，而且比较灵活；腾龙系列则是以液体运载火箭为主，运载能力也比较大。

而作为“龙系列”的第一个“家族成员”，“捷龙一号”未来将按照“三步走”来开展运营：第一步是从2018 年研制启动到2019 年8 月，完成首飞任务1 发，积极开拓国内、国际两大市场，创新商业、研发、运营等三种模式；第二步是从2019 年1 月到2020 年12 月，完成研制批任务5 发，完成1.4 米卫星舱方案设计和飞行验证，具备国内各主要发射场实施发射的能力；第三步从2021 年起，进入成熟批任务阶段，为每10 发一批，实现较高的国内发射占有率，打造“捷龙”国际品牌。

“未来的发射市场应该是非常广阔的。低轨互联网移动通信需求，遥感信息数据需求，未来都将有很大的市场。” 唐亚刚表示。目前，航天在卫星通信、导航和遥感三个应用方向上已经实现了大众化应用。未来，随着商业航天产业的逐步发展，航天将不再神秘，航天技术将会服务于大众生活。

“让航天链接人类生活”，这是中国火箭公司的使命和愿景，也是作为商业航天“国家队”的责任与担当。

唐亚刚表示，“国家队”参与商业航天的初衷，就是利用社会资本、社会资源，来加速创新，服务于航天强国建设。“火箭院做商业航天并不是要垄断市场，因为一家独大的市场是没有活力的。我们希望能够跟其他的商业航天企业，共同来形成中国商业航天的国际竞争力，去跟国际上的大国强国去竞争。”

“我想，政府航天和商业航天的发展一定是互相促进、相辅相成的。”在唐亚刚看来，商业航天的技术来源于政府投入和积累，商业航天灵活的机制又会催生技术的快速发展、创新，反过来会反哺原有的航天技术。

未来，通过打造“航天+”的概念，目前的航天产品将越来越多的与百姓实际需求相结合，在广泛传播航天文化的同时，让更多百姓体验航天技术和产品带来的乐趣，让航天技术和产品更好地服务于百姓生活。

到那时，也许人们在享受航天新技术带来的便捷生活的同时，更能理解当初“国家队”扛起的这份责任与担当，也更能体会到“捷龙”的重要意义与价值。