中国载人航天“军转民”正加速 制造链吸纳民企

　　随着神舟十号顺利与天宫一号对接，飞行员向公众展示授课，中国载人航天系统不仅更加接近更大规模空间站任务，还会加快运用在飞船、空间站中的重要技术转化为高科技民用产品。更多民营企业也在进入航天制造领域。

　　中国航天科技集团公司第八研究院有关负责人接受本报记者专访时说，其下属805研究所及811研究所承担的“神舟”飞船电源分系统、推进舱及未来空间站非密封舱的研究室等的研制重点都在转向，以支持更大规模空间站和长期驻人任务的需要。

　　实际上，中国载人航天工程总设计师周建平此前已经指出，“三步走”第三步中的空间站技术中，电源分系统可能是所有系统中最为复杂的一项。这足以显示805所和811所承担研制任务的压力。

　　在通向航天人称为“三步走”战略的最后一步中，811研究所承担的“神舟”飞船电源分系统中储能电池方面的技术，将有望向民用领域拓展，实现高端技术的“军转民”。

　　“我们正在研发的第三代锂离子储能电池未来可望应用于新能源汽车，而电池成本，目前已占到新能源汽车中60%左右的成本，所以这是一块很大的市场。”811所党委书记周旭东认为，该所目前具有这一领域国内较为领先的技术研究实力。

　　国内民营企业也陆续进入载人航天的技术制造环节。承担“神舟”飞船太阳能帆板研制的805所太阳电池翼及驱动机构负责人王治易对本报记者表示，在805所承担的“三步走”战略中第三步最核心的空间站太阳能帆板技术攻关中，将近一半左右的外协单位为民营企业。

　　“未来几年，随着天宫二号、三号以及货运飞船的陆续研制并发射执行任务，中国载人航天将进入第二步第二阶段，并逐渐过渡到第三步，建设较大规模的、长期有人照料的空间站。”航天专家庞之浩此前在“神九”任务顺利完成后对本报记者说。

　　“军转民”的前景

　　811所是“神舟”飞船电源分系统的整体研发单位。周旭东对本报介绍称，从“神一”到“神十”、“天宫”目标飞行器，以及未来的空间站，在电源分系统中具有重要作用的储能电池，经历了镍镉电池、高压镍氢电池及锂离子电池等三代技术更新，而正是第三代的锂离子电池技术，将有望实现“军转民”，应用于纯电动车。

　　“形象地说，‘神舟’飞船的电源分系统，其作用相当于支持飞船正常运行的血液系统，”周旭东对本报记者比喻道，“飞船每一个半小时就要经历一次日夜交替，在‘日间’，飞船通过太阳能帆板获取电力能源，并有部分能源被储存于蓄电池中，而到了‘夜间’，则由蓄电池提供电力。”

　　“相比于第一及第二代储能电池，第三代锂离子储能电池在技术体系移植方面具有无可比拟的优势，”811所电源分系统研究室主任刘辉对本报记者分析称，“这意味着其从航天运用转移至民用领域，将不必付出太多的技术转移成本，就能较为方便地进行应用。”

　　周旭东透露，811所在锂离子蓄电池技术方面已获得上海市的技术孵化支持，目前已初步投建了用于纯电动车的锂离子蓄电池生产线。

　　“此前的上海世博会采用了八院811所研制的航天动力锂电池样车，用以VIP客人的接待，这显示了军民融合产品的广阔前景，”周旭东称，“我们把空间飞行器电源的稳定、持久、可靠、耐用等特性移植到了新能源汽车上。”

　　周旭东表示，这些技术突破及未来的“军转民”应用，都离不开中国载人航天工程“三步走”战略，推动各类高端技术发展的能力。

　　811所载人航天电源系统研究室主任刘辉称，应用于“神舟”飞船和“天宫一号”太阳能帆板上的太阳能电池，就经历了从硅片到三结砷化镓片的技术转变。采用后者技术，使得飞船太阳能帆板的光电转换效率达到了28.6%，比民用光伏电池板的效率高出10%以上。

　　“在‘神舟’技术更新的过程中，飞船对电源功率的需求从1300瓦升至1800瓦左右，这使得原本帆板电池采用硅片技术已较难满足这一需求，”周旭东称，“而采用三结砷化镓片后，不但功率提高，而且重量更轻，使得火箭能携带更多的有效载荷上天。”

　　在2008年“神七”任务期间，飞船曾释放过一颗微小的伴星，其能捕捉4米至2公里内的清晰图像。而刘辉透露，在这颗伴星上，搭载的正是由811所研制的第三代锂离子蓄电池。这是该技术在中国空间探索发展史上的第一次应用，此后，北斗导航系统等卫星，也都采用了锂离子蓄电池。

　　民企有序进入

　　在中国载人航天各飞行器和飞船的电源分系统中，除了蓄电池技术有望实现“军转民”之外，太阳电池翼部件则见证了载人航天逐步向民营企业开放的步伐。与蓄电池技术更新类似的是，太阳电池翼也历经三代技术演变。

　　805所承担着“神舟”、“天宫”以及未来空间站的太阳能帆板研制任务。该所相关技术研发负责人王治易对本报记者称，“神舟”飞船使用刚性太阳电池翼后，“天宫一号”由于需要适应在轨长寿命，以及降低太阳电池工作温度等需求，采用了更先进的半刚性太阳电池翼。未来，在中国的空间站中，则将采用更为高级的柔性太阳电池翼。

　　“目前805所承担着柔性太阳能电池翼的整体技术集成，而很多细分的任务则在全国铺开，”王治易称，“目前在柔性太阳能电池翼技术研发领域，约有一半的对外协作单位是民营企业。”

　　事实上，此前中国航天产业在发展过程中，民营企业的参与一度较为有限，因此仅通过挂名、赞助、利用航天器进行搭载试验，或提供航天器发射的外围产品和基础零配件等三种方式参与。不过，随着中国载人航天工程的不断发展，民营企业已经更多地进入到这一此前被视为“禁区”的市场中。

　　《西安日报》此前报道，在本次“神十”与“天宫一号”交会对接过程中，负责为两者指引方向的微波空间交会对接雷达，就由民企西安恒达微波集团负责研制。

　　恒达微波集团是西安航天基地中的一家民营航天器材研发企业，从2007年开始参与空间交会对接微波雷达研制的任务，负责雷达天线馈线分系统的研制，经过5年研究攻关成功。

　　而本次“神十”任务，已是恒达微波集团经历的第三次考验。在此前“神八”、“神九”与“天宫一号”的交会对接过程中，采用的微波空间交会对接雷达也由恒达微波集团研制。

　　“神舟”飞船地面测控雷达中使用的双电机消隙系统，则由桂林民企星辰科技有限公司负责研制。桂林当地媒体报道称，由该公司生产的设备在“神舟”系列地面雷达站中主要承担轨迹跟踪、测量和通信等工作，所占比重达到了地面雷达站同类设备的60%-70%。

　　星辰科技从1996年就开始研制卫星通信天线中的双电机消隙系统，用于装备“神舟”飞船的地面测控雷达。

　　“当年，国家有关部门原有的产品达不到相关技术指标，而外国产品又对我国实施禁运，我们的这个研发就显得特别有意义，”星辰科技副总经理周江此前对媒体称。

　　在“神八”任务期间，中国载人航天工程新闻发言人武平也透露称，承担交会对接机构研制任务的，除了绝大多数国有企业外，也有个别民营企业参与其中。

　　后续研发工作不轻松

　　按照中国载人航天工程的“三步走”战略，至2020年左右，将建造20吨级的空间站，解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题，而在此过程中，货运飞船、空间站等核心技术都将被一一研制。

　　本报记者获知，805所将承担空间站所有非密封舱的研制工作，以及太阳能电池翼的研制；而811所则将基于第三代储能电池技术，研制适用于空间站的储能电池。

　　无论是负责研制“神舟”飞船推进舱及空间站非密封舱的805所载人航天总体室主任设计师曹俊生，还是主抓太阳能电池翼研发的王治易，以及负责储能电池技术研制的刘辉，他们都向本报记者坦承，基于空间站和货运飞船的“第三步”设计任务并不轻松。

　　“航天工程比较依靠技术的继承性，也就是说，下一代技术的发展一般源自前一代技术的基础，”王治易对本报记者称，“而用于空间站的柔性电池翼，则几乎没有继承性，其与前两代技术的交集接近零。”

　　王治易透露，805所从1997年开始便已对柔性电池翼进行概念研究， 2010年启动正式研究至今，已完成关键技术攻关，正转入初样的工程研制阶段。

　　刘辉所负责的团队，则将把更多精力用以研制空间站使用的锂离子储能电池。“坦率说，针对空间站储能电池的研制压力可能比‘神舟’飞船时还大，”刘辉称，“目前这一技术已经进入详细设计阶段，我们会在5年内完成研制任务。”