航天科技四院天鹰系列探空火箭筑梦20年

文章来源:中国航天报 发布时间:2016-05-04

探空火箭是进行空间探测和科学试验的有效探测工具。作为国内最大的固体火箭发动机专业研究院,中国航天科技集团公司四院从1996年起便开始依托动力优势进入探空火箭领域。这条路,他们一走就是20年。

从零开始的研制之路

上世纪90年代,国内探空火箭发展基本停滞,四院依然闯入了该领域。“一方面,发展总体技术一直是老一辈四院人的梦想,探空火箭是走上这条路的一个尝试;另一方面,我们认为探空火箭在国内是一个有潜力的市场。”探空火箭总设计师彭勤素回忆道。

1996年6月,四院在41所成立了专门研发探空火箭的研究室。最初,研究室只有6名成员,分别负责总体、结构、控制等系统。这便是天鹰系列探空火箭最初的发源地。

由于四院只有动力技术积淀,因此探空火箭发展路上布满荆棘。查阅国内外资料、请教专家……这支由二三十岁的年轻人组成的研发团队爆发出了无穷的能量。回想起当年的工作情景,彭勤素历历在目。“那个时候经常到外地去请教专家。由于经费有限,我们到北京的时候就住地下室,完全是一种创业的状态。”

经过不断攻关,在研究室建立的第四年,41所研制的第一枚探空火箭飞行成功。在此基础上,四院探空火箭型号不断增加。

不断壮大的天鹰家族

天鹰-3探空火箭的技术成熟度较高,被定为基本型,专门进行空间科学实验活动。四院先后发射了6次共计11发探空火箭用于高空技术演示及空间科学试验。其中,有两次探空火箭发射用于我国空间环境地基监测系统——子午工程,为中国航天和空间技术的发展作出了突出贡献,也彻底打响了天鹰探空火箭的名号。

除了天鹰-3系列探空火箭以外,四院还开发了天鹰-4气象火箭,用于高空气象探测,拓展了探空火箭的应用领域。

在20年的发展历程中,四院探空火箭还经历了从一级发动机到两级发动机,从无控到有控的变化,形成覆盖有效载荷3公斤~260公斤,直径200毫米~450毫米,最大发射高度为350公里的系列产品。用于“863计划”空间环境垂直探测试验项目的天鹰-3F火箭,是拥有两级发动机的无控火箭,最高发射高度为320公里。

“增加一级发动机是为了提高火箭的发射高度,增加简易控制系统则是为了满足箭头姿态要求和适应当下国家对飞行器发射安全越来越高的要求。”彭勤素说。

四院探空火箭目前正进行工程化发展。其中,天鹰-4系列探空火箭已发展成为集发射车、指挥通信车、气象雷达车在内的气象探测系统,被列入国家民用火箭型谱。

探空火箭事业的发展壮大还体现在人才队伍上。41所探空火箭研制队伍从原来的6个人发展为现在的近100人,从1个研究室发展为4个研究室、13个专业的中天火箭事业部。

前景广阔 未来可期

2014年,“90后”大学生成立一家民营航天公司,引发了社会关于民企进航天的讨论。在杨军看来,民企进入探空火箭领域是未来发展的一个趋势,这对四院探空火箭的长远发展来说利大于弊,“引入市场竞争对我们的观念革新十分有好处,可以增加我们的发展紧迫感。”

面对不断增加的市场竞争压力,41所一边不断提升产品性能,一边在降低成本方面下工夫。研发团队坚持“一次设计、一次发射、一次成功”的理念,不仅推动了技术的飞速发展,还大大节省了研发成本。

此外,杨军指出,推动产品标准化、模块化发展也是降低成本的重点工作。“现在用户较少,基本都是专门定制,成本较高。如果实现了载荷接口的标准化,那么就可以实现批量化生产,降低成本。”

41所探空火箭的国际化程度近些年也得到长足发展,先后与瑞典等国家进行了多次技术交流。目前,四院探空火箭的年产值在3000万元左右,这在杨军看来还远远不够。面向“十三五”,四院探空火箭提出了年产值达到7千万元到1亿元的目标。“我们有理由相信这块产业会越来越大。”杨军说。(魏京华)