8月26日凌晨3時(shí)8分，海南商業(yè)發(fā)射航天場(chǎng)，在臺(tái)風(fēng)“劍魚”的余波中，長(zhǎng)征八號(hào)甲運(yùn)載火箭成功將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)低軌10組衛(wèi)星送入太空，這是該型火箭30天內(nèi)第二次執(zhí)行發(fā)射任務(wù)。

靳天雨 攝

作為商業(yè)航天的新一代標(biāo)桿性主力火箭，長(zhǎng)征八號(hào)系列火箭自面世起便備受關(guān)注。30天內(nèi)“兩赴星河”，其技術(shù)能力和廣闊前景再次得到驗(yàn)證。長(zhǎng)征八號(hào)還會(huì)給我們哪些驚喜？記者專程前往海南文昌，采訪那個(gè)最了解它的人——江蘇籍科學(xué)家、長(zhǎng)征八號(hào)系列火箭總設(shè)計(jì)師宋征宇。

“長(zhǎng)八”

“作為一款新火箭，長(zhǎng)征八號(hào)在首飛一年內(nèi)，就投入了高密度發(fā)射，這在國際航天史上也是比較少見的”

隨著商業(yè)衛(wèi)星廣泛應(yīng)用，商業(yè)航天的業(yè)務(wù)量迅速增長(zhǎng)，市場(chǎng)需要一款性能出眾、安全可靠、技術(shù)先進(jìn)的運(yùn)載火箭?？梢哉f，“長(zhǎng)八”是帶著任務(wù)出生的。

首枚參與商業(yè)發(fā)射的長(zhǎng)征六號(hào)火箭，從立項(xiàng)到首發(fā)歷時(shí)6年，長(zhǎng)征七號(hào)同樣歷時(shí)6年，長(zhǎng)征八號(hào)走完這一過程只用了3年。這是如何實(shí)現(xiàn)的？宋征宇“揭秘”說：答案就在研發(fā)本身。

過去運(yùn)載火箭在設(shè)計(jì)時(shí)就考慮過“模塊化”，但大多指的是像計(jì)算機(jī)等單機(jī)產(chǎn)品的模塊化，長(zhǎng)征八號(hào)是第一款真正實(shí)現(xiàn)艙段級(jí)模塊化的運(yùn)載火箭。這樣的嘗試降低了火箭的研發(fā)成本，在充分保障可靠性的同時(shí)極大加快了研發(fā)速度。

作為頂級(jí)科學(xué)家，宋征宇用深入淺出的語言向記者科普：以一枚火箭為例，最底下是芯一級(jí)模塊和助推器模塊，中間的“脖子”是芯二級(jí)（末級(jí)）模塊，最上面尖尖的是整流罩，里面安裝的就是衛(wèi)星等產(chǎn)品?！伴L(zhǎng)八”的特色在于，借鑒已有長(zhǎng)征火箭的艙段級(jí)模塊進(jìn)行重組。宋征宇及其團(tuán)隊(duì)在“長(zhǎng)八”的一級(jí)采用新一代中型長(zhǎng)征運(yùn)載火箭的模塊，二級(jí)采用長(zhǎng)征三號(hào)甲火箭的三級(jí)模塊，700公里太陽同步軌道的理論運(yùn)載能力超過了4.5噸。這樣可以在充分保障可靠性的同時(shí)，最大限度節(jié)省成本，為火箭模塊化設(shè)計(jì)“打了一個(gè)樣”。

在海南商業(yè)航天發(fā)射場(chǎng)測(cè)控大廳外，宋征宇指著掛在墻上的6幅圖，向記者回顧了自2020年長(zhǎng)征八號(hào)首發(fā)以來的6次節(jié)點(diǎn)性發(fā)射。一次次發(fā)射優(yōu)化，帶來一次次技術(shù)突破。

今天，長(zhǎng)征八號(hào)系列運(yùn)載火箭在文昌擁有專用發(fā)射工位——海南商發(fā)一號(hào)工位，以及配套專用的總裝測(cè)試廠房。發(fā)射工位采用改進(jìn)型“三垂”測(cè)發(fā)模式，具備“7天發(fā)射、7天恢復(fù)”的能力，為“長(zhǎng)八”低成本、高效率發(fā)射“穩(wěn)穩(wěn)護(hù)航”。

“商發(fā)”

“創(chuàng)新是比卷成本更正確的事，但也是更難的事”

眼下，中低軌衛(wèi)星發(fā)射需求旺盛，而在長(zhǎng)征八號(hào)首飛之前，我國在發(fā)射3—4.5噸太陽同步軌道衛(wèi)星上，還缺少適合的運(yùn)載工具，“長(zhǎng)八”的出現(xiàn)填補(bǔ)了空白，可以實(shí)現(xiàn)多星組網(wǎng)發(fā)射，商業(yè)發(fā)射市場(chǎng)的空間可想而知。

但成本控制不是商業(yè)航天的全部。宋征宇說，相比傳統(tǒng)航天，“低價(jià)”常常成為商業(yè)航天的“標(biāo)簽”，很多關(guān)注點(diǎn)都落在發(fā)射成本上。實(shí)際上，商業(yè)航天更大的意義，應(yīng)該是以更廣的市場(chǎng)供給、更過硬的產(chǎn)品技術(shù)、更大膽的技術(shù)創(chuàng)新、更寬松的風(fēng)險(xiǎn)承受能力促進(jìn)整體航天事業(yè)產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。

2017年起，宋征宇從載人航天領(lǐng)域“轉(zhuǎn)會(huì)”到商業(yè)航天領(lǐng)域。他向記者講述了印象最深的多項(xiàng)突破，最難忘的是一次“成功的失敗”——

運(yùn)載火箭最上面的整流罩，穿越大氣層時(shí)起到保護(hù)衛(wèi)星的作用，此時(shí)的飛行過載有時(shí)會(huì)達(dá)到地面上的4倍。過去，火箭越過大氣層會(huì)再飛行一段時(shí)間，待過載降低后才拋去整流罩。但火箭飛出大氣層后仍帶整流罩飛行，運(yùn)載能力就白白損耗了。在宋征宇的設(shè)想中，如果一出大氣層就將整流罩拋掉，節(jié)省的運(yùn)力不就可以讓衛(wèi)星“增重”？

地面無法在4倍重力加速度的情況下實(shí)施拋罩實(shí)驗(yàn)，國際上也沒有先例。宋征宇思來想去，決定發(fā)揮他所在的中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院多年來從事火箭研制、試驗(yàn)和生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)，通過數(shù)值仿真的方式來推演火箭飛行中的運(yùn)動(dòng)特性。

幸運(yùn)的是，這項(xiàng)前所未有的科研工作完成了，真正發(fā)揮了作用，并擁有完全的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。但不幸的是，盡管長(zhǎng)征八號(hào)甲首飛中整流罩順利分離，且分離的角速度等參數(shù)與地面仿真結(jié)果完全相符，但因?yàn)閷?duì)一個(gè)小小的火工裝置在爆轟后變形數(shù)值無法驗(yàn)證，存在安全隱患，拋罩方案只得在后續(xù)任務(wù)中又被放棄。

“曾經(jīng)很多人不敢使用燃?xì)?，現(xiàn)在燃?xì)夤艿酪呀舆M(jìn)千家萬戶，通過技術(shù)更迭可以慢慢讓大家接受風(fēng)險(xiǎn)、認(rèn)可創(chuàng)新。”宋征宇希望通過這個(gè)例子解釋，從事商業(yè)航天，創(chuàng)新是比卷成本更正確的事，但也是更難的事。宋征宇對(duì)這項(xiàng)拋罩技術(shù)并沒有徹底放棄，只是目前發(fā)射頻率高，等空閑時(shí)，他決心要將這個(gè)問題徹底解決。

“征宇”

“我出生的1970年，東方紅一號(hào)衛(wèi)星上天，我父母就給我起名‘征宇’”

“勇攀高峰”，這是宋征宇被評(píng)為第19屆“中國十大杰出青年”時(shí)被給予的評(píng)語。

宋征宇出生于江蘇靖江，高考時(shí)選擇了浙江大學(xué)工業(yè)電氣自動(dòng)化專業(yè)。本打算研究導(dǎo)彈的他最終結(jié)緣火箭，1992年進(jìn)入中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院北京航天自動(dòng)控制研究所。正如其名，他的人生一直在征服空天寰宇。

包括江蘇在內(nèi)，國內(nèi)很多地方已經(jīng)把商業(yè)航天列入重點(diǎn)培育發(fā)展的未來產(chǎn)業(yè)之一。江蘇如何立足制造大省的優(yōu)勢(shì)、闖出自己的空天之路？宋征宇時(shí)時(shí)留意家鄉(xiāng)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展并給出建議——

“江蘇有很多企業(yè)為航天業(yè)提供配套，這些企業(yè)未來可以瞄準(zhǔn)關(guān)鍵的、被少部分院所掌握的產(chǎn)品鉆研技術(shù)、開拓市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)向高附加值攀升?！彼J(rèn)為，江蘇要發(fā)展壯大商業(yè)航天，除了要盯住制造環(huán)節(jié)，還應(yīng)當(dāng)培育招引研發(fā)中心、設(shè)計(jì)總部等，保持對(duì)航天發(fā)展領(lǐng)域的關(guān)注。

當(dāng)前，宋征宇和團(tuán)隊(duì)的主要工作是保障衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)射任務(wù)。放眼蒼穹，宋政宇又設(shè)定了一個(gè)“小目標(biāo)”——開發(fā)出長(zhǎng)期在軌飛行的“空間轉(zhuǎn)移運(yùn)輸系統(tǒng)”。

“我們研制的通用氫氧末級(jí)火箭非常適合中高軌道任務(wù)。我們想以它為基礎(chǔ)，開發(fā)長(zhǎng)期在軌復(fù)用的運(yùn)載器?！?宋征宇解釋，現(xiàn)在的火箭需回到地面復(fù)用，一上一下?lián)p失很多運(yùn)載能力，“我們的火箭末級(jí)本來就留在軌道上，如果想復(fù)用，可以直接在軌道上加注燃料，時(shí)刻服務(wù)于更遠(yuǎn)的飛行任務(wù)?！彼嘎叮瑥拿髂晗掳肽觊_始，末級(jí)火箭將具備在軌多次點(diǎn)火的能力。這離他的設(shè)想將更近一步。

夢(mèng)想“升空”也需一步步完成。8月26日，長(zhǎng)征八號(hào)甲運(yùn)載火箭成功發(fā)射，宋征宇發(fā)了條朋友圈，內(nèi)容只有4個(gè)字：“未完，待續(xù)”。

（新華日?qǐng)?bào)記者 付奇 李嘉豪）