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周志成:我们要从跟跑迈向领跑

作者:□ 本刊记者 周武 特约记者 孔晓燕

□ 本刊记者 周武 特约记者 孔晓燕


国际宇航科学院通讯院士、中国空间技术研究院总体技术专家、新一代大型静止轨道卫星公用平台开拓者和引领者、通信项目总设计师和总指挥周志成


采用东三平台天链一号03星发射瞬间

1970年4月,当《东方红》乐曲响彻苍穹时,中国航天科技集团公司五院通信卫星事业部部长周志成才7岁。他那时不知道自己后来会从事航天工作,并且参与研制沿用“东方红”系列的通信卫星。2015年,他领头研制的通信卫星五发五中,为诸多国内外用户提供了优质服务。目前,中国已签署了12个通信卫星国际合同,为尼日利亚、委内瑞拉、玻利维亚、巴基斯坦、老挝等国家研发了卫星,并获得了很高的市场认可度。在老挝一号卫星成功发射后,本刊采访了中国空间技术研究院通信卫星事业部部长周志成,听他讲述新一代造星人如何抓住科技革命的机遇、以创新引领发展的光荣与梦想。

下一步该如何走,作为中国新一代造星人中的佼佼者,周志成如是说:我们要从“跟跑者”向“领跑者”转变。不久的将来,东方红五号平台、东方红四号增强型平台、东方红四号S平台、全电推平台这“四朵金花”将陆续推向市场,其部分技术将达到世界领先水平,将为“一带一路”和“互联网+”建设提供支撑,届时,老百姓上网速度会翻倍加快。

《太空探索》:您从事卫星研制工作已接近30年,依您的实践经验,您认为中国造星之路成功最主要的秘诀是什么?

周志成:我国卫星技术从零起步,走出了一条依靠自主创新实现跨越发展的中国特色之路。1970年中国首颗试验卫星东方红一号成功发射,拉开了中国进军太空的序幕,之后,首颗同步轨道东方红二号、首颗三轴稳定东方红三号、再到同步国际水平的东方红四号系列通信卫星,实现了通信卫星从无到有,从试验到应用,并走向国际市场。目前正在开发的新一代东方红五号和“全电推”平台已经取得重大突破,与欧美发达国家实现并行。这是一个从“跟跑者”走向“并行者”的过程。

航天技术向来是一个国家最高科技成就的集中和最佳体现,作为国家科技实力的重要标志,其核心技术受到各国严格保护,是买不来的。从我国航天起步之日起,举国对此都有非常清醒的认识,这就意味着我们必须通过自力更生谋求突破,依靠自主创新来实现跨越式发展。

从第一颗地球静止轨道同步通信卫星——东方红二号通信卫星于1984年4月成功发射升空算起,到目前东方红五号的开发,我国通信卫星领域发展即将完成三次迭代。每一次迭代的成功实现,都大大缩短了我国与国外先进水平的差距,无论在中国科技发展历程中,还是在国际航天发展史上都是比较罕见的。这些来之不易的成就,是国家全力支持、总体抓总推进、各方系统配合,研制队伍全力以赴、严慎细实、艰苦奋斗换来的,为通信卫星事业后续发展和航天事业进步积累了宝贵的财富,也增强了我们后续进一步推动发展再获新突破,水平再上新台阶的信心和动力。

在上世纪80年代初,要“造星”还是“买星”的争论十分激烈,如果不是航天专家的大力争取,如果没有中央的英明决策,明确通信卫星不外购、由中国自己制造,就不会有后来的东方红三号,也不会锻炼出一支经验丰富、战斗力强的通信卫星研制队伍,更不可能有中国通信卫星事业后续的发展和“中国制造”的卫星走出国门、走向世界。长期以来,西方国家对我实施科技封锁和禁运政策,带来了一些困难,也让我们更加警醒地认识到,必须将核心技术掌握在自己手里,才能摆脱受制于人的局面,掌握更大的话语权。也正是因为掌握了一大批核心技术,我们才能实现加速和弯道超车,才真正让中国卫星技术的发展逐渐从“必然王国”迈向“自由王国”,未来成为真正的领跑者。

可以说,实践再次生动地告诉我们,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。

《太空探索》:通信事业部的会议室里非常醒目地悬挂着“国际市场开拓图”和“民商用通信卫星空间覆盖性能图”。我看到上面有各种不同颜色的小旗,它们都代表什么?

周志成:在国际市场开拓图上,我们分别用不同颜色的小旗表示开拓项目、签约及履约项目、已完成合同项目,这是一种警示也是一种激励。

目前,竞争是市场的常态,是倒逼市场参与主体发展、实现优胜劣汰、保证市场活力的重要机制。我国依靠东方红四号公用卫星平台,自尼日利亚通信卫星起开始走出国门,迄今已获得遍及亚、非、拉美、东欧等地区的客户,以及国际成熟通信卫星运营商的青睐,国际商业卫星合同数量不断增多。这一成绩的取得,与自“尼星”以来,我们按照国际商业卫星研制标准和体系要求,积极接受外方严格监造,认真改造研制流程,从而确保产品和服务获得用户满意是分不开的。同时,激烈的市场竞争,既让我们在应对挑战中砥砺磨练,内功不断增强,亦让我们看到了领域发展的美好前景,得以更好地把握发展方向。

随着2008年10月委内瑞拉通信卫星发射升空以来,基于东方红四号平台研制的12颗卫星陆续发射升空、连射连捷,在轨运行堪称完美。这使东方红四号公用卫星平台在国际市场上颇得赞誉,卫星保险费率从最初的20% 一再下降,目前已降到7%以下,与国际先进平台的水平相当。

从更长远的角度来说,我们还要积极参与到通信卫星领域的科技竞争、规则竞争和话语权竞争中来。为此,通信卫星事业部强调在重视完成既有型号任务、确保成功的同时,要重视研发队伍建设,加大资源投入力度,大力扶持自主创新,我们设置了创新特区、博士基金等,重点把握新机遇,研发新技术,开发新平台,开拓新领域。

目前,通信卫星事业部已将抓总开发的东方红四号S平台、东方红四号增强型平台推向市场,全电推平台及新一代的东方红五号平台的建设也在稳步推进。为更好参与国际竞争,通信卫星事业部还专门成立了空间频率资源开发中心,强化市场开拓专业队伍,提供更有针对性的轨位咨询等服务,以更加积极的姿态投入到国际市场份额竞争中来。

《太空探索》:近年来,受国际不利因素的影响,中国航天“走出去”步履艰难。这意味着通信卫星市场领域的竞争异常残酷,“四朵金花”各有什么特色?以后通信卫星平台发展路在何方?

周志成:目前的东方红卫星通用平台正沿着系列化发展的思路不断优化产品。早在2008年,在东方红四号平台正处于紧锣密鼓的研制、上星时刻,五院就启动了新一代通信卫星平台的研制工作。2010年,通信卫星事业部以“新平台研究室”为依托,正式启动对东方红五号平台研制工作,并自筹经费进行先期技术攻关。大家对东方红五号的期待逐步达成了共识:这应该是能够适应新一代大型地球同步轨道通信卫星和对地观测卫星等需求的全新大型卫星平台。或者说,能够满足未来更大容量、更大功率、更高承载能力、更长寿命的通信卫星的研制需求。相比于东方红四号平台,东方红五号平台上了一个大台阶。目前东五平台正处在最紧张的攻关阶段,平台的推广也被国家列入到“一带一路”的战略规划之中。我们的平台还在研制之中,但是首发星就已经被用户给“预订”了。

如果说东方红五号平台是平台技术上迈出的“一大步”,那么东四增强型则是在传统东四平台上的“一小步”。正是这“一小步”,能够使功率、载荷承载能力得到提升,更好地满足客户需求。东方红四号平台是目前我国出口通信卫星采用的主力平台。在拓展国际市场时,我们意识到平台的能力与客户要求还有一定差距。和我们一起参与竞标的同类平台卫星,发射质量已经达到6吨左右,东四平台才5吨;人家承载有效载荷质量达到800千克~1000千克,东四是600千克~800千克;在轨服务寿命达到15年以上。东四平台和这些参数还是有差距的。因此,我们在加紧研制东四增强型平台。从市场人员反馈的信息看,东四增强型平台收获到的“积极信号”让团队很兴奋。

老挝一号通信卫星采用的是“四朵金花”中的东方红四号S型平台,这是该平台的首次亮相。该型平台在系统容量、功率和寿命等能力及技术水平上,均大大优于东三平台,能够填补东方红三号和东方红四号系列卫星之间的能力缝隙。作为成熟、稳定的中型通信卫星平台,该平台的应用前景非常可期。

值得一提的是,随着世界第一颗全电推通信卫星的发射成功,我国全电推进卫星试验星年内也具备推向市场的条件。时至今日,我国已经完成了全电推进卫星平台方案的详细设计,大功率长寿命多模式电推力器国内已有多家单位完成样机研制并通过长程稳定点火试验,小推力长周期联合姿轨控技术等其他关键技术也取得重要进展,达到工程应用要求。

总的来说,现有的三个系列通用平台:东方红三号、四号、五号,能够满足不同用户的需求,业务可以覆盖通信、广播、中继等各个领域,涵盖小型、中型和超大型通信卫星各个等级,在较长一段时间内能够确保市场上的竞争力。未来我国通信卫星平台将朝着“一大一小” 的方向发展。除了在研平台外,希望我国通信卫星能够拥有超大能源平台和灵巧性平台。

《太空探索》:中国航天事业领路人钱学森曾经说过“科学精神最重要的就是创新。”要创新需要一定的灵感,这灵感不是天生的,而是来自长期的积累与全身心的投入。您对此有何体会?

周志成:限于我国实际情况,创新是当前中国卫星技术实现跨越式发展、赶超国际先进水平的唯一途径。

航天是典型的高风险行业,创新带来重大技术进步的同时,也意味着巨大的责任与风险。在中国卫星发展的每一个重要关头,都有一批意志坚定的带头人站出来,有魄力敢担当,才能一次次取得重大突破。在东方红四号平台立项之初,由于基础相对薄弱,技术跨度太大,就有关于引进合资卫星还是自主研制的争论。关键时刻以徐福祥同志为代表的老一代航天人坚决支持立足“以我为主”的自力更生,整个研制队伍视创新为使命,通过技术创新,全面突破12项关键技术,实现了平台的跨越式发展,又一鼓作气拿下我国首颗整星出口订单,通过流程创新,创造了25个月研制一颗星的“尼日利亚卫星速度”。

年轻人永远是创新的主体,通信卫星事业部的研制团队尤其年轻,富有创新精神,让全世界的同行都不敢小觑。在“尼星”研制过程中,年轻的总体主任设计师王敏提出“二次部装”流程创新,使整颗卫星研制周期缩短75天,现已经成为通信卫星研制的标准流程,王敏也已担任多个新型平台的副总师。像他这样的例子在五院和通信事业部都很普遍。

创新活动不会一蹴而就,灵感也不会凭空而来,而是需要长时间的专注和投入,要耐得住寂寞,如果没有强大的精神动力,没有奉献牺牲精神,航天创新只能是空谈,这一点对于每一位置身于航天事业的人都有切身感受。我国航天发展几十年沉淀下来的航天传统精神、两弹一星精神和载人航天精神就是最生动的写照,是我们应对各种挑战的精神动力。昨天我们依靠创新创造历史,明天也必将依靠创新引领未来。

《太空探索》:自主创新不是闭门造车,不是单打独斗,不是排斥学习先进,不是把自己封闭于世界之外。在激烈的市场竞争中,你们如何通过开展国际交流合作,用好国际国内两种科技资源?

周志成:无论是人类文明史,还是世界科技史,都蕴含着一个极其深刻的道理,那就是:要想发展进步,必须以我为主、重视交流,否则难逃被淘汰的命运。对我国通信卫星事业而言,处理好坚持自力更生、实施自主创新和加强科技交流合作的关系,是确保事业发展与进步的不二之选。

当前国际通信卫星市场需求增长迅速,领域前沿竞争十分激烈,领域技术发展和工程进步的路径也比较明确。对我国而言,虽已堪称航天大国,通信卫星发展也已具备相当实力,但尚不足以称一流。在这种情况下,如果闭门造车、一一试错,不仅需要付出巨大的投入,更易错失竞争良机;如果不加强与国际同行的竞争交流,在市场激流中勇进向前,就难以历经大浪淘沙,练得更强本领。因此,开展国际科技交流合作是发展的应有之策。

开展国际科技交流合作的前提是自力更生的发展法宝始终丢不得。因此,必须从系统层面谋求组织发展与事业进步,充分调动各方面有利因素,寻求更强有力的政策扶持和投入,谋求发展转型,加快人才培养,推动管理提升,更好地应对纷繁复杂的竞争态势。

目前,通信卫星事业部的交流合作分为事业部内外、航天内外和国内外三个层次。以这三个层次为指引,事业部充分加强与各方的交流合作,在近年来重视发展与兄弟单位、科研院所、国内外知名大学等合作单位,以及政府、卫星运营商、保险商等客户的关系,尤其采取了依托有关高校和科研院所联合建立实验室合力技术攻关,重视外脑引进拓展发展视野,提供更加全面、个性化的咨询服务产品等一系列举措。

《太空探索》:新一代的东方红五号卫星平台预计何时首飞?是否可以后来居上、实现弯道超车?

周志成:东方红五号卫星是我国新一代大型通信卫星公用平台,设计上采取了桁架式结构、高效电源和热控、电推进等一系列先进技术,预计2018年首飞。在电推进技术应用方面,可以应用于在轨东西南北位置保持和姿态控制,也可以用于部分轨道转移。

在东方红五号平台方案设计中,我们充分汲取了国际上最先进的美国洛马A2100平台、波音702HP平台、欧洲Alphabus平台等大型通信卫星平台的设计经验,又增加了自己的设计特点,在性能上达到甚至超越了国际上同类卫星的先进水平。这意味着,我们在卫星工程上与国外最初20年左右的差距将缩减至所余无几的水平。

为了保障“一带一路”通信卫星信号无障碍,国内的相关企业和政府机构已经对“一带一路”的卫星发射进行了规划和研究,未来三年到五年内,将发射多颗通信卫星,与此同时,“一带一路”途经国家的通信信号也将逐步实现全覆盖。东方红五号平台将在通信领域为“一带一路”铺平道路。

毫无疑问,当前,通信卫星领域的发展已经到了一个非常关键的时刻,如果做好万全准备,“弯道超车”的机遇可谓“近在咫尺”。面向未来,我们有信心保持这一进步态势,实现更大成就,努力成为领域发展的佼佼者和引领者。

当然,要实现全面地跻身国际一流水平并努力获得竞争优势地位,只靠工程技术上的进步是不够的,还需要系统各要素的配合。无论是从现实层面还是从科技创新的角度看,我们都还面临着一系列困难和挑战。

从现实层面讲,我国在一些相关领域的工业基础尚薄弱,尤其是电子零部件产品国产化水平不高形成显著制约;随着全面深化改革的推进和国民经济社会发展进入“新常态”,通信卫星事业部也面临着加快转型发展、更加深入全面地参与市场竞争等课题。比如:国际用户近年来对研制周期都有特别高的期待,他们希望最好在20个月内完成履约,而我国的通信卫星一般研制周期在24个月左右,在管理上离“最优”还有很多工作要做。

从科技创新角度讲,要努力成为领域的引领者、牵引者,为进入“模仿追赶—领先超越”链条第二阶段做足准备,就必须转变发展思路,把握从“后发”到“先发”带来的一系列挑战,实施更大的投入,更加积极地鼓励创新,扩大交流合作力度,在国际通信卫星领域发展中更加积极地承担起引领的责任。

上述困难和挑战的克服,不是一朝一夕之功,需要一个乃至数个阶段的持续努力。但是,正如中国航天科技集团公司雷凡培董事长所言:中国航天人必须把握这一“弯道超车”的机会,不坐视机遇的流失,才能谋得“后来居上”的局面,并确保这一局面的稳固与持续。


东方红一号卫星


东方红二号卫星


东方红三号卫星



“尼星”-1R卫星试验


采用东四平台的中星10号卫星天线展开


东四增强型平台试验



采用东四平台的巴基斯坦1R卫星合整流罩


对玻利维亚用户提供技术支持与培训


与SES公司高层洽谈合作


中国空间技术研究院院长张洪太(左三)等接待巴基斯坦高层来访



玻利维亚总统在西昌卫星发射中心与发射参试人员合影留念

 

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