上世紀90年代,中國火箭曾在國際商業發射市場佔有一席之地,先後有六種長征火箭發射過外國衛星。身處市場第一線的黃作義先生時刻關注着國際上的變化和中國火箭的市場前景。新春伊始,趁黃先生回國之際,記者採訪了他。
記者:2002年,美國力推的兩種新型大運載火箭宇宙神5號和德爾它4號都先後取得開門紅,首發成功併發射商業載荷,這是否意味着國際商用航天運載市場會重新排座次。
黃作義:是的,美國將在商用發射市場上建立起與其航天基礎相應的實力地位。美國是在兜了一大圈又回到一次性運載火箭上來的,這是市場導向的結果。
在上世紀七八十年代,美國人的政策是獨尊航天飛機,逐漸取消一次性運載火箭。結果由於航天飛機居高不下的成本和失敗不起的原因,美國不但喪失了國際發射市場的半壁江山,就連國內的發射需求都滿足不了,這給歐洲火箭的雄踞市場和中國火箭的擠入市場提供了條件,應該說這是美國商用航天運載市場開發的一次重大失誤。於是國內大用戶——美國空軍和宇航局痛下決心,推出“進化型一次性運載火箭”計劃,分別投資10億美元,讓洛馬公司研製宇宙神5號火箭,波音公司開發德爾它4號火箭。目標是:可靠、快捷、靈活和降價25%。同步轉移軌道運載能力宇宙神5號火箭最高將達13500千克,德爾它4號火箭最高則達15000千克,洛馬公司和波音公司的實際降價目標是50%,這會給未來市場形成巨大沖擊。
記者:美國的這兩種新火箭採用了什麼高新技術?
黃作義:美國人認爲火箭已是成熟技術,不能再算高新技術範疇。美國人已意識到把一次性運載火箭搞得過於尖端精緻是一種浪費。新火箭的研製完全從市場出發,簡單,實用,操作簡便,便於最大限度的利用計算機輔助製造,價格便宜。比如:德爾它4號火箭採取水路運輸,水平處理和準備,發射週期只有6天~8天。德爾它4號火箭全新研製的RS-68液氫液氧發動機,雖然比衝只有410秒,遠比不上航天飛機主發動機的460秒,但相對航天飛機主發動機,它的零部件減少了93%,發動機非常簡單、可靠和便宜。美國另一策略是拿來主義,他們認爲俄羅斯的高壓補燃發動機技術已經非常完美,美國不需要再作努力,宇宙神5號火箭的主發動機直接引進俄羅斯的液氧煤油發動機RD-180,而且,美國已獲得在本地生產RD-180發動機許可證。以市場爲導向的推進系統選取已經爲進化型運載火箭的研製節省了大量投資和時間,爲將來進入市場打下良好基礎。
記者:歐洲這回遭遇強勁對手,有何新對策?
黃作義:在市場運作方面,歐洲是最大的贏家,他們以歐洲當時擁有的實用的(並不算是技術先進)航天推進技術爲基礎研製的阿里安4號火箭,曾經佔據了國際商業發射市場的半壁江山,是商用航天運載市場開發的成功典範。歐洲投入大量資金開發出阿里安5號火箭,其目標是:以阿里安5號火箭的大型雙星發射技術降低成本40%~50%,增強靈活性;保持和擴大市場佔有率,並用阿里安5號火箭完全取代阿里安4號火箭,這其實有點操之過急,阿里安4號火箭的潛力並未用盡。阿里安4號火箭的推進技術雖不算先進,但它是市場運作最成功的火箭,已取得發射市場最大的份額,2001年贏得價值9.48億美元。爲什麼,因爲它具有很好的繼承性,成熟技術被充分使用,可靠性高。在去年阿里安5號火箭(10噸級)發射失敗後,歐洲又決定暫停和延緩12噸級的上面級的研製,目前只有7噸級的阿里安5號火箭可用做商用。阿里安5號火箭(7噸級)能否頂得住美國進化型火箭的壓力,達到預期的市場目標是值得關注的問題。
記者:去年底,日本H-2A火箭也首次發射了外國衛星,國際發射市場是否變得更復雜?
黃作義:現在還難說,但日本的教訓卻值得我們深思。最先,日本爲追趕歐美,實現“宇航大國”的目標,在技術上鑽牛角尖,不惜工本研製H-2火箭,結果火箭搞出來了,但因成本過高——每發1.5億美元,可靠性太差——連連失敗。日本在80年代初期就推出了H-2火箭,但是經歷了近20年的時間,根本就沒有擠進商用發射服務市場,在日本這個善於開發市場的國家是罕見的特例。而且,龐大的開發經費擠佔了別的火箭的生存空間。在經過深刻反思後,日本決定搞H-2A火箭。
H-2A火箭的研製是在H-2火箭的技術和經驗的基礎上,以市場爲導向進行的,相對H-2火箭,成本降低50%,通過簡化技術,簡化製造和簡化操作達到提高可靠性的目的。主要措施有:簡化芯級氫氧發動機,簡化箱底,取消氫氧箱的共底結構,改變整流罩設計以簡化製造,買美國的固體助推器、芯級並聯等擴大應用範圍。
2002年6月,日本宇宙開發委員會在一份報告中強調,“將以提高技術爲重點的宇航開發轉變爲以市場需求爲主導的宇航開發”,並將主力火箭H-2A的製造、發射以及爭取訂單、成本管理、市場開拓等全部移交給三菱公司。M-5和J-1火箭的研究和已有的技術交給石川島播磨公司。這些企業有權決定是否從國外引進技術或部分出口日本的火箭技術,或同國外進行共同開發,以降低成本,提高發射可靠性,增強日本航天產業的國際競爭力。
記者:是不是過去取得很好商業效果的火箭都是成熟火箭?
黃作義:對,美國雖然技術先進國力強大,但對老型號的成熟的技術基礎進行了充分的利用,像德爾它火箭1、2、3三種型號的芯級都是從雷神導彈衍生過來的,宇宙神1、2、3三種型號火箭的芯級都是從宇宙神導彈衍生過來的,大力神3、4兩種型號火箭的芯級是從大力神2導彈衍生過來的。俄羅斯的質子火箭也是在兩級基礎上改成4級,用來發射商業載荷,便宜快捷;以市場爲導向,老火箭只要技術成熟,則利用機會仍很多。因爲商用發射服務的客戶要買的只是發射服務,而不是航天技術,客戶和航天保險界最容易接受的是經過考驗的滿足技術要求的便宜可靠的發射服務,而不介意運載火箭的技術含量高低。海上發射的天頂號火箭也是很好的例子,天頂號火箭移到赤道附近的海上發射後,同步轉移軌道運載能力提高到6000千克,而且,發射的後期操作全部自動化。現在,把火箭移到低緯度發射場上去發射,漸漸成了趨勢。如果上面級改進的聯盟號火箭移到赤道發射,它的運載能力就會趕上我國的長征三號乙。這並非設想,俄羅斯正與歐洲商談在庫魯建聯盟號發射臺的合作。在東方號火箭基礎上發展的聯盟號火箭是最老牌的火箭,現在仍然是載人發射的主力,甚至開闢了商用載人航天市場。
記者:俄羅斯火箭的市場開發有什麼新動向?
黃作義:爲保持在航天運載領域的領先地位,俄羅斯正在利用和整合其豐富的火箭技術成果,按現代商用航天市場的需求,力爭推出成本低、生產率高和發射操作高度自動化的安哥拉商用運載火箭系統,其同步轉移軌道運載能力爲6600千克~12000千克,並通過美俄合資公司聯合開發市場。俄羅斯的基本做法是與歐美合作,俄羅斯的各種運載火箭都是通過歐美澳進行國際發射服務市場開發,取得了巨大成功。
記者:長征火箭目前在國際上處於什麼樣的位置?
黃作義:根據資料,在2000年到2010年間,會有85種LEO火箭,其中已經投入發射的48種,正在研製的37種,運載能力超過長二E火箭的有29種;這期間會有48種太陽同步軌道運載火箭,其中投入發射的32種,運載能力達到或超過長征四號火箭的有26種;GTO運載火箭共有57種,其中已經投入發射的28種,運載能力達到和超過長征三號乙火箭的有23種。上個世紀末進入國際發射服務市場的國家有美歐中俄烏,本世紀將有日本和印度進入市場,如果我們不意識到長征火箭的處境,不採取有效措施,我們可能會被邊緣化,乃至擠出國際市場。
記者:您認爲我國航天運載系統存在哪些問題?
黃作義:不敢妄加評論。但以史爲鑑肯定是有益的,認真研究美國的航天飛機獨尊到推出進化型運載火箭,日本的H-2火箭的市場開發失敗,歐洲阿里安5的困惑,俄羅斯的國際合作成功,以及我們自己的獨特經驗是會有啓發的。
記者:您有什麼新的建議?
黃作義:近十年來一直搞商用航天發射服務,只能在商言商。航天事業的商用化和市場化過程起始於60年代末,今後將繼續發展和完善。我們要意識到這個趨勢,繼續開展(國內國際)商用航天業務。在商用航天市場上求食,難度很大,但是必須堅持,積蓄力量,磨練隊伍,纔有可能堅守(國際)市場的一席地位。爲此,要有相應的規劃和措施。
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