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星载电推进系统地面项目通过评审,航天科技集团成立宇航元器件应用验证中心

发布时间:2019-11-24 04:19编辑:鸿禾平台浏览(154)

    近日,星载电推进系统地面集成验证项目顺利通过上级机关组织的立项论证评审,标志着该演示验证项目立项工作取得了实质性进展,即将进入工程实施阶段。

    在2014年到来之际,我国自主研制的LIPS-200离子电推进系统鉴定产品在510所启动长寿命地面考核验证试验。该专项试验整合大量的人力、物力、财力,将历时两年,工作时间11000小时,力求突破15000小时,预计累计完成6000~8000次开关机点火试验。

    1月10日,中国航天科技集团公司宇航元器件应用验证中心揭牌暨五院与九院战略合作协议签约仪式在京举行,五院和九院将以此为契机,加强双方在关键元器件研制、应用验证、供应和配套等方面的战略合作、用研结合,全方位推进宇航元器件自主可控。

    总之,在型号研制中必须坚持继承、创新、引进三者有机结合的原则。当前值得注意的是过度依赖引进和进口。如果关键的核心技术或关键的元器件、部组件是依赖进口的,就很难形成独立自主的航天科技工业体系,国防实力也将大大折扣。

    【据中国航天网2013年8月28日报道】

    四是型号应用阶段,在空间飞行试验验证的基础上,开展地面1:1长寿命考核验证试验,以确认电推进系统、关键部组件15年长寿命工作的能力。510所即将开展的长寿命考核试验就是决定我国电推进系统正式应用于卫星型号的最重要的试验。

    近年来,集团公司在多项元器件研制项目和航天器型号用关键元器件国产化专项工作中,实现了一大批关键元器件的国产化研制和部分关键元器件的投入使用,国产化元器件自主研制能力快速提升,品种逐步拓展,国产化率不断提升,但也存在一些亟须解决的问题。用研结合将有利于加速宇航元器件自主可控,为此,五院提出建立应用验证中心的设想,并加强与九院的战略合作。

    技术基础建设和技术改造工作的重要性是显而易见的。目前,研保条件的建设往往滞后于型号研制的问题应逐步解决,应使之同步或先于型号研制。必须以科学发展观为指导处理型号研制与科技队伍建设、预研、技术基础建设和技术改造的关系。

    “十二五”初期,东方红三号B卫星平台战略性地把电推进作为平台的标准配置,使我国电推进工程应用迈出了关键的一步。为扫清型号应用的技术障碍、降低型号应用的技术风险,需要针对工程应用开展充分的设计验证工作,其中演示验证是关键技术成果向型号应用转化的一个非常有效的手段,也是国外电推进型号应用前普遍采用的方法。

    LIPS-200离子电推进系统已于2012年10月在我国实践九号卫星上成功完成空间飞行试验验证。在此基础上,510所瞄准我国高轨道通信卫星平台和空间站建设,集中力量攻坚克难,着力提升产品的成熟度和长寿命高可靠水平,取得了新的突破。此次试验将是对该产品的寿命和可靠性进行的一次全方位检验,也是电推进型号应用阶段必须开展的一项重大试验,它开启了电推进系统全面型号应用的新时代。

    据悉,应用验证中心是集团公司宇航型号用元器件应用验证技术研究和工程实施的专业技术机构,将以满足宇航型号需求为目标,开展元器件应用验证技术研究、实施元器件应用验证、对元器件进行综合评价等工作,按照首用负责的原则,验证结论将作为集团公司内所有单位对该规格元器件的选用依据。后续,集团公司将根据各单位专业技术的发展情况,进一步明确元器件应用验证技术的优势专业,重点支持其做强做优。

    型号的研制要寻求战技指标、研制经费、研制周期的综合最优。三者是统一的有机整体,是航天科技工业实现好、快、省发展的关键。尽量采用成熟技术、设备和产品,对保证型号的质量与可靠性、节省研制经费、缩短研制周期是非常必要的。一项型号工程所采用的新技术一般不应超过30%,否则会导致型号战技指标一降再降,研制经费一涨再涨,研制进度一拖再拖。在大力提倡自主创新的新形势下,切不可忘记尽量采用成熟技术,要通过高水平的系统设计与集成技术达到综合指标的最优。

    电推进是一种新型航天推进技术,是我国高轨卫星应用的重要发展方向。早在上世纪70年代,中国航天事业的奠基人钱学森院士就高瞻远瞩地提出要开展电推进研究工作。通过近40年的发展,我国电推进技术取得了长足进步,突破了较大口径离子推力器为代表的关键单机。

    510所于上世纪70年代初几乎与国外同期开展了电推进技术攻关,研制成功直径为8厘米的离子电推进系统,于1987年获得国家科技进步一等奖。

    五院和九院将依托应用验证中心,进一步以宇航元器件用研合作为纽带,按照“用研合作、优势互补、平等协商、互惠互利、成果共享、风险共担、多重机制、共同发展”的原则,面向国家航天事业发展需求,发挥各自优势,在国产化元器件选型、研制、应用验证、供应、质量保证等具体业务上开展深层次、全方位合作,争取国家支持,推进国产化元器件的上机应用,建设航天器元器件自主可控工作体系,共同推进航天器用元器件自主可控。

    中国航天事业的兴旺发达是要靠人,靠人的主观能动性和创新性。中国航天经过50多年的创建发展,已经凝练和铸就了航天精神、“两弹一星”精神和载人航天精神。这些都是中国航天乃至中华民族的宝贵精神财富。

    通过长寿命考核试验验证,将进一步夯实LIPS-200离子电推进系统的工程化基础,为空间应用提供更加可靠的保障。LIPS-200离子电推进系统的型号应用,对于全面提升我国通信卫星系列平台、深空探测航天器、重力场测量卫星、载人航天空间站等多种用途的航天器整星技术水平、进一步增强我国商业卫星的国际竞争力、促进我国航天技术跨越式发展具有重大的里程碑意义。

    目前,五院通过对元器件国产化需求进行梳理,共形成800余项元器件需求,并与九院进行了需求对接,目前已将400多项元器件列入双方战略合作范围。后续,五院将充分借助国内元器件研制已有的成果和基础,发挥双方在需求牵引、应用验证、应用设计等方面的优势,通过需求分析与规划、研制开发与鉴定评价、应用验证、工程应用、标准制定、基础建设等工作,加速推进应用,力争到2020年实现航天器用关键元器件100%自主可控,并全面建成航天器元器件自主可控供应商体系、产品体系和良性选用机制的战略目标。(贺喜梅 时小丹 景鹏)来源:中国航天网

    在激励机制的建立中,应坚持精神激励和物质激励并举的原则,不能过分地依靠奖金和物质激励去调动职工的积极性,这种积极性难以长久。就奖励本身而言,要切实注意论功行赏,赏罚分明,力求做到公平、公正。奖励要注重实绩,向科研生产第一线的广大科技人员和工人倾斜。

    打造长寿命高可靠产品

    具有一流的科技队伍才能创造一流的业绩,所以型号研制工作最根本的还是得靠人,靠高质量的、具有创新能力的科技队伍。型号研制工作要靠人,也要在研制中培养人、锻炼人,使之在实践中增长才干和创新能力。

    电推进技术是当前最为先进的空间推进技术,其基本原理是通过把外部电能转化为推进剂喷射动能,从而产生推力的一种反作用式推力系统。欧美自上世纪60年代起开始研制,于90年代初步开始应用,产生了良好的经济效益,形成了竞争优势。

    我们在型号研制中无疑应充分利用改革开放的有利条件,根据型号工程研制的需求适时地引进外国的先进适用的技术、设备和产品,这无疑是必要的。但必须研究和注意四方面的问题:一是引进的必要性,应充分调研国内同类技术、设备、产品的现状和水平;二是引进的可能性,综合考虑引进项目的性价比、引进渠道的稳定性和可靠性等因素;三是引进后的消化、吸收、国产化及再创新的问题,充分考虑尽快掌握关键的核心技术,并真正具有自主知识产权;四是研究引进的技术、设备、产品与型号工程其它组成部分的协调匹配关系,防止出现一花独秀或出现链锁引进的情况,即引进了技术,又要引进工艺、原材料和元器件等。

    一是技术开发阶段,以电推进点火试验为特征,主要是测量、固化推力器的推力、比冲、功耗等物理性能参数,研制电推进试验样机。

    就投资体制改革而言,除了投资主体多元化问题外,还有解决投资渠道的多头问题,这对于解决重复研制、重复建设、重复购置问题至关重要。

    目前,国内从事电推进技术探索的单位虽然很多,但是绝大多数尚停留在第一个阶段。

    正确处理各种关系是唯物辩证法在航天科技工业改革与发展中的运用,也是贯彻落实科学发展观的重点。在航天科技工业改革与发展中远不止上述所及的问题,所以,不断研究新形势、新问题,分析、研究、理清和处理好各种关系,采取相应的政策、策略和措施,方能保持中国航天事业全面、协调、可持续发展。

    40年坚守

    1.军品、民品、服务业的关系

    本次开展的电推进系统产品1:1长寿命考核验证,将在以下四个方面全面验证LIPS-200离子电推进系统产品的性能。一是验证电推进系统尤其是推力器产品的工作寿命否满足卫星15年南北位保要求;二是获取影响电推进系统各单机寿命的关键特征参数,为建立寿命预测模型提供基础数据,以便开展可靠性评估;三是确认电推进系统尤其是推力器产品是否存在早期随机性失效模式,并为解决该失效模式提供试验数据;四是确认寿命期间离子推力器的性能变化特性,获得电气参数补偿的摸底数据,为确保卫星任务完成应用提供工作策略验证结果。

    这里所说的军品指广义的军品,包括导弹武器系统、运载火箭、应用卫星、载人航天、探月工程及其它航天工程等。它是中国航天的立业之本,关系着国家和民族的根本利益,所以,军品任务必须放在必保和优先的位置。

    目前,我国发射的航天器一直由化学燃料执行空间推进职能,为了完成变轨、姿态调整和南北位置保持任务,航天器需要携带大量燃料。举例来说,我国目前一颗15年寿命的高轨道卫星大约重4.8吨,而化学燃料贮箱重量就达3吨。如果采用LIPS-200电推进系统替代化学推进,仅南北位置保持就可省去810公斤燃料,如果执行全电推进方案,整星重量将降至2吨以下,从而大幅提升我国通信卫星的容量和国际竞争力。

    战技指标、研制经费、研制进度三者是辩证统一的有机整体,它们互相矛盾、相互制约。一个新型号工程的立项总是以一定的需求为背景,提出新的战技指标是必然的,也是新型号工程立项的基点和初衷。战技指标的确定是以研制经费、研制进度为约束条件的,应力求科学合理,做到实事求是。研制进度的拖长,不仅贻误了需求,也使原具有一定先进性的指标随着进度的拖期不再具有先进性;而且由于时间的拖后,必然增加研制经费;同时,由于时间的拖长,延长了元器件、部组件等的贮存时间,势必影响质量与可靠性。

    三是空间飞行验证阶段,以验证电推进系统在空间环境下各功能参数的实现与稳定工作,各子系统、单机间的匹配性,以及电推进系统与整星之间的耦合为目的,建立电推进系统的在轨工作基线,研制工程飞行验证产品。

    广义的民品包括民用航天、国际商业发射服务及卫星整星与零、部、组件的出口,利用我国航天科技工业的科技、人力、设施设备等资源研制生产的民用产品,以及应用航天成熟技术、产品直接为国民经济相关领域提供的服务,如航天育种、卫星减灾、传统工业的技术改造等。航天民品的发展在航天科技工业的经济发展中占有举足轻重的地位,大力发展航天民品,走规模化和产业化的发展道路至关重要。

    美国休斯702SP平台已于2012年3月完成了全电推进平台建设,实现了这一重大目标,并已进入商业化发展阶段。

    目前,我国航天科技工业正处于改革发展的关键时期,亦是战略机遇期,面临着新的形势,必然有新的问题、新的矛盾。未来改革与发展的核心是贯彻落实科学发展观,切实做到以人为本,实现全面、协调、可持续发展。笔者认为,处理好若干关系对贯彻落实科学发展观是至关重要的。

    “十五”以来,国家逐步加大了科技创新投入,该所积极争取国家项目立项,并在中国航天科技集团公司和五院创新基金的支持下,加大自主投入力度,加快技术成果应用,先后研制成功LIPS-200离子电推进系统试验样机、工程样机和飞行验证产品,成功突破了LIPS—200离子电推进系统及各单机的关键技术,使之成为具备在轨应用条件的成熟工程产品。

    抓好预先研究,搞好科技成果储备,是型号研制达到又好又快的重要条件。反之,如果预研工作不到位,型号的关键支撑技术没有突破,型号研制就会受挫,致使研制周期拖长,造成研制经费增加,或降低战技指标。因此,必须切实抓好预研工作,立题时除考虑专业技术本身的发展外,必须结合型号需求。要加强预研的管理,适时地掌握和检验阶段进展情况。重视开展演示、验证工作,做好预研成果的验收与鉴定工作。做好型号研制与预研工作的衔接,型号研制中要尽量采用预研取得的科技成果,把型号研制与预研有机地结合起来。

    从电推进系统的研制历程看,一般来说,从技术开发到型号应用,必须步步为营,要经历四个不可逾越的发展阶段,每一个阶段都有其特定的技术目标。

    军品、民品、服务业的发展必须坚持走投资主体多元化的发展道路,按市场经济的规律和法则进行运作。然而这是一个异常复杂、受制因素较多的问题。尤其是军品,其立项主要是基于国家意志、国家安全的大局和长远的利益;重大航天工程的成就不仅具有经济效益,但更主要的是社会效益;加之受保密和国防安全等因素的制约,使其很难采用投资主体多元化的办法来筹措资金,目前军工企业自身也还不具备这种大额资金的融资能力,主要还是靠国家投资。所以,航天科技工业中军品的投资主体多元化的问题还有诸多的矛盾与问题需要逐步解决。

    40年孤独坚守,40年埋头攻关,该所广大干部职工自力更生、艰苦奋斗,从预研成果到工程样机,再到型号产品,逐步跨越了电推进研制的关键阶段。几十年来,无论多么艰难,该所始终把促进我国电推进技术发展作为光荣职责和坚定追求,矢志不渝,从未放弃。

    中国航天科工集团公司 谭邦治

    在欧美等电推进系统应用比较早的国家,地面寿命考核试验是解决电推进系统长寿命、高可靠问题的有效手段和通行做法。早在两年前,510所就依托在真空设备研制领域的技术优势,筹资8000多万元自主建造了TS-5A、TS-6A、TS-7等大型真空试验设备,建成了国内最先进的TS-7电推进专用大型真空试验设备,以满足LIPS-200离子推力器的长寿命试验要求。

    5.型号研制与队伍建设、预研、基础建设的关系

    我国电推进系统的发展历程

    6.国家投资与投资主体多元化的关系

    目前,在上级部门的大力支持下,电推进技术已被纳入国家创新平台,成为该所国家级重点实验室的重要研究方向,使电推进技术已进入型号全面应用的又一个万里长征。各级领导和用户的大力支持,科研人员的辛勤付出,已经结出了丰硕的成果,这一切都在庄严宣告:中国航天器步入电推进的新时代已指日可待。 来源:中国航天网

    我们坚持物质与精神相统一的原则,应从民生的高度承认个人利益,划清个人利益与个人主义的界限,在提倡继承和弘扬航天精神的同时,注重提高职工的物质待遇和生活质量,解除职工的后顾之忧,不断改善和提高职工的物质生活和文化生活。

    再接再厉

    各类新研制的型号工程必然提出新的、更高的战技指标,为满足这些指标要求,必须进行科技创新与整合,采用最新的科技成果。这是型号研制工作的关键,是推动科技进步、增强自主创新能力所必需的。因此,在型号研制中应集原始创新、集成创新、引进再创新于一体。

    四次跨越

    质量与可靠性是战技指标中不可或缺的指标,在研制过程中会经常遇到质量、可靠性与研制进度的关系问题。我们的原则是进度服从质量。这一问题在具体情况下做起来并不容易,而且由于系统工程的特点,会带来一系列问题,所以还是要抓好质量的管理与控制,进度安排要留有余地,防止出现质量与进度的矛盾。一旦出现矛盾,还是要坚持进度服从质量。

    在随后的10余年里,因无需求牵引,该所在没有国家项目和经费支持的困难条件下,坚守理想信念,保留最核心的专业研究队伍,自筹资金持续不断地开展技术攻关。

    编辑:国防科技网 责任编辑:张海

    二是工程研究阶段,在获得推力器推力、比冲等特征参数的基础上,聚焦宇航热、力、磁等工程约束条件,实现电推进物理性能与工程要求的高度融合,研制电推进工程样机。

    发挥设计在型号研制中的主导作用,是必须坚持的科研生产规律,但也必须注重设计、工艺、生产的结合,而且在不同的研制阶段有不同的侧重。对于设计、工艺、生产这三方面工作,无论是技术的发展、人才的培养,还是设施设备与技术手段的建设,都应统筹兼顾、协调发展。

    突破电推进系统核心技术

    航天工业管理》月刊

    军品、民品、服务业三者是支撑航天经济发展的有机整体,是相互交融、相辅相成的。要形成三者的良性循环,必须统筹规划、综合平衡、协调发展。对处理军品、民品、服务业三者的关系,目前有三个问题很值得研究和注意:一是军品任务饱满时,不可忽视民品和服务业的发展,否则在军品任务起伏时,临时抱佛脚很难奏效;二是传统民品的市场竞争会愈演愈烈,必须以航天技术优势发展有市场、有规模、有效益的民品,走规模、质量、效益的发展模式,如安防科技、环保科技、能源科技,以装备制造为代表的、能反映先进制造技术水平的设备生产业等;三是民品与服务业的发展也是以科技创新与整合为基础的,需要在政策导向、科技队伍培养、设施设备的条件建设等方面采取切实措施,方能使其实现全面、协调、可持续发展。

    导弹武器系统与空间技术的关系亦可看作为研究军用航天与民用航天的关系。

    7.发扬航天精神与物质激励的关系

    我国航天科技工业的前30年是处于研制试验阶段,主要是解决各类航天型号的有无问题,形成了重设计、轻工艺,重科研、轻生产的状况。时至今日,我国的航天科技工业已进入研制应用阶段,已开始步入为国民经济建设服务和国际市场的阶段,提高工艺技术和解决批生产问题已愈来愈凸显。

    8.设计、工艺、生产的关系

    航天型号研制工作已走过了近50年的历程,在战技指标的确定、研制经费的计算、研制周期的预测等方面都积累了丰富的经验,在立项论证时,技术经济可行性论证方面应该做的更好些,按照统筹兼顾、综合平衡的原则做到基本科学合理。

    广义的服务业包括传统的后勤保障类服务业,信息产业类的服务,科技咨询类的服务,以及金融服务、房地产开发、军品售后服务等。

    3.创新、继承、引进的关系

    在型号工程开展立项的技术经济可行性论证时,应吸收工艺人员和生产技术人员参加,与制定型号总体技术方案与分系统方案、技改方案相同步地制定工艺方案、工艺技改方案和工艺攻关方案,使工艺技术得到协调发展,保证实现设计方案,生产出高水平、高质量、高可靠性的型号产品。

    4.满足战技指标要求与研制经费、研制进度的关系

    2.导弹武器系统与空间技术之间的关系

    航天科技工业的发展要以航天经济发展为中心,在航天经济发展中要以科研生产为中心,在科研生产活动中要以型号研制为中心。这是毋庸置疑的。而型号研制的资源是科技队伍、预研的成果和研制保证条件。

    在航天型号的研制中,我们历来坚持在满足型号工程战技指标要求的前提下,尽量采用成熟的技术,并根据需要和可能开展必要的创新与引进,走基本型、系列化、通用化、组合化的发展道路。

    军用航天与民用航天存在着大小、多少、轻重、缓急的辩证关系。处理二者关系的出发点要着眼于中国航天的宗旨,即为国民经济建设、国防建设、科技进步和社会发展服务。这种关系的处理在一定程度上还受制于国际、国内的形势,处理好不容易,但事关重大。笔者认为,目前仍有向导弹武器系统倾斜之必要,包括总的政策导向、投资、技术基础建设与技术改造等;另则是导弹武器系统技术与空间技术之间的配合与借鉴问题,应进一步加强科技成果、设施设备资源等的共享,做到同兴共荣。

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