航天应主动去拥抱其他行业
——中国航天科技集团公司科技委主任包为民专访

2015-12-20 09:07王璐汐
卫星与网络 2015年5期
关键词:控制技术火箭航天

王璐汐

航天应主动去拥抱其他行业
——中国航天科技集团公司科技委主任包为民专访

王璐汐

包为民,制导与控制专家,毕业于西安电子科技大学电子工程系信息处理专业,2005年当选为中国科学院院士,现任中国航天科技集团公司科技委主任。他先后获得国家科技进步特等奖等多项殊荣,学风正派、严谨务实、勇于创新,将理论知识和实践工作相结合,为中国国防现代化建设解决了一系列技术难题,是国防科技工业有突出贡献的中青年专家,已成为中国航天运载器及控制系统领域的学术带头人。

2014年年底,包为民曾在清华大学航天航空学院与师生进行学术交流,亦前往母校西安电子科技大学与2014级新生面对面座谈。2015年3月,身为全国政协委员,包为民做客人民网”航天人会客厅”两会特别节目,就2015年中国航天发射计划、遥感数据进出口、“嫦娥”卫星探月以及北斗卫星未来实现全球导航服务等业内热点话题进行了阐释。在业内学术研讨活动和会议上,亦不乏包为民认真聆听甚至动笔记录的身影。身兼数职、心系航天的包为民,一直“有点儿忙”。

身为参政人士和学术专家,如何平衡科研、管理和参政议政,如何看待航天控制技术下一步的发展,对民营企业进入航天领域又有着怎样的理解呢?带着这一系列问题,记者采访到了包为民院士。

权衡身份:以夯实科研为本职,以参政为航天谋求更好的发展环境

立足当下,着眼长远,重视人才培养,提携有为青年,这是包为民对航天科研生产工作的总结。身为控制领域的专家和全国政协委员,包为民表示,当前的工作中依然侧重科研和学术项目较多,参政议政只占工作的5%左右。然而这5%对推动航天的发展,又是不可或缺的。航天与国家安全息息相关,这种观念需要通过政协这个大平台,深入老百姓内心。

记者:人的精力是有限的。您现在身兼科研、学术、参政等多种角色,如何平衡时间并权衡不同身份?

包为民:我的工作侧重科研和学术方面较多,如重大型号的发射,技术上需要我们科技委专家来把关,能否发射、发射中将遇到什么问题,都需要与技术人员一起探讨。而作为西安电子科技大学空间科学与技术学院的院长,我也需要结合工程实际与学科专业发展,带领老师和学生们攻坚克难。作为十几个博士生的导师,我定期与这些学生们交流,用“头脑风暴”式的讨论使他们活跃起来,在讨论中成长,在争论中提高。

参政议政在我的工作中仅占到5%左右,虽然时间较少,对我学习中央每年的工作部署、了解国家的发展状况帮助很大,每年的两会以及政协组织的调研我都会认真学习,并挤时间参加相关的考察活动。政协调研虽然很少涉及航天领域,但是我们得以以整个社会的视角,去观察不同的层级、不同的行业正在面临什么样的现实问题。这是了解老百姓对国家政策看法的有效渠道,我觉得这样的调研很有意义。

记者:您打算如何充分发挥政协委员的作用,为航天谋求更好的发展环境呢?

包为民:每年两会对民生问题较为关注,如食品安全、医疗事故、全民教育等等。航天事业的发展一直也是大家关注的重点,如建设北斗导航系统、载人航天、发射卫星等。我认为,强大的国防、航天技术,在和平年代为人民创造了安全的工作和生活环境,是国家安全的基石。因此,我们需要通过政协这个平台宣传航天、普及国防意识,让广大的老百姓了解到,航天在推动国民经济和社会发展中,发挥着举足轻重的作用。无论什么时候,人民的国防意识和安全意识都不能淡薄。清朝时,中国的经济体量很大,然而国防实力薄弱,最终,中国沦为当时西方诸侵略国口中的肥羊。如今,中国不能再当肥羊。我们要努力发展航天技术,建设强大的国防。

行业解读:远征一号上面级、成本控制、控制技术

从“远征壹号”成功发射,SpaceX猎鹰9号火箭回收失败到控制技术的未来发展,包为民密切关注着行业的发展变化,他向记者详细解读“远征壹号”控制技术的突破和上面级的作用,并对航天低成本发射这一趋势发表了看法。包为民还认为,小卫星将来有可能向个性化定制方向发展,人人拥有自己的小卫星将不再是梦。

记者:今年3月30日,中国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭,成功将首颗新一代北斗导航卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道。在控制这方面,“远征一号”实现了怎样的突破?我们已经实现静止轨道发射,为什么向更低轨道发射需要增加上面级?

包为民:在全世界范围内,中国航天一年发射飞行器的次数并不低,一般位于前三名,有时比美国还多。但是单次发射的卫星的数量,中国的排名却很靠后。这说明每次发射并未满载,火箭存在过多剩余运载能力,而这些运载能力都被浪费掉了。增加上面级,使火箭一次发射多颗小卫星,并将它们送到不同的轨道上。充分利用每次发射的运载能力是非常必要的,从控制的角度讲,这种火箭上面级控制方法也叫做多目标、多目的地自主飞行控制技术,这也是火箭技术的一个非常重大的突破。

此前,运载火箭一般采用多级串联工作模式,一次只能把一颗卫星送入预定轨道,任务比较单一;而“远征一号”增加上面级后,一次发射便可以直接将多颗卫星送入不同的轨道,这使每颗卫星进入运行轨道的时间从过去的数十个小时缩短到了5个多小时,而且无需耗费过多的卫星燃料,使宝贵的燃料完全用于在轨飞行,这不仅大大延长卫星的在轨运行寿命,更加快了我国宇航事业发展的速度。火箭固然坚固可靠,但是也比较笨重,而且运送载荷的能力也损失较多。

既保证成功,又保证低成本,还使火箭的有效载荷能力达到最大化,这才能体现出设计和制造水平。用最小的代价,把卫星和飞船平安送入太空,这是我们航天人下一步要努力的方向。

记者:您认为小卫星发射的这波浪潮会给这个行业带来什么影响?

包为民:小卫星的特点是功能单一,体积小、成本低。小卫星的出现,使大众进入卫星领域的门槛低了很多,卫星不再是航天独有,企业、学校甚至个人将来都可以制造、发射和拥有属于自己的小卫星。最近我的母校西安电子科技大学空间科学与技术学院的几名大学生研发了一颗手机卫星,重量只有几百克。这颗小卫星将进行星地(卫星和地面)通讯实验,预计今年夏天发射。全部研发过程由学生自己完成,老师进行辅助指导,这样的科技活动非常有利于青年学生动手能力和工程能力的提升;孙家栋院士前一阵在西安开会的时候,听说了这件事,他很高兴地与这几个大学生见了面,并对他们进行了科研和学术方面的指导。

相信不久的将来,大家都能够按照自己的需要,去量身定作小卫星。我们航天则提供发射服务,一枚火箭发射几十个小卫星,甚至上百个小卫星。现在人人拥有自己的手机,家家户户配有私家车,而将来,我们将拥有自己的私家卫星,这将不再是个梦。

我们这些年一直在呼吁航天要有法可依,航天活动要有法律保障,要有相关的法律来规范这些行为。所以,这次浪潮,既是一次难得的机遇,也充满了挑战。

记者:航天控制技术下一步的发展方向是怎么样的?

包为民:下一步,航天控制技术将向着自主、智能的方向发展,并将引进新的材料和新的技术,这其中包括微纳米技术和新概念的动力技术等。新的动力技术将使火箭的运载能力更强,新概念飞行器将满足人类各种太空飞行需要,而新的控制技术将令飞行器的更加智能、飞得更精彩。

合作共赢:航天领域欢迎民营企业的加入

航天精神是自力更生、艰苦奋斗、勇于创新,特别能吃苦,特别能攻关,特别能战斗,特别能奉献。民营企业是否能够融入航天领域,如何融入航天领域,又要适应航天的文化和精神呢?包为民认为,航天作为技术根底扎实和资源丰富的传统行业,应该主动去拥抱其他行业,达到合作共赢。

记者:那您认为民营企业的加入,以及技术的民用开发,对传统航天企业将带来什么样的冲击?

包为民:航天接地气,也就是把航天向社会推入的过程,融入老百姓生活,让老百姓直接体会到航天成果,为经济社会服务。我们航天人制造出一枚又一枚火箭,将卫星一颗又一颗发上天,然而广大老百姓只是看到一则又一则千篇一律的发射成功的新闻,而并不了解发射背后的艰辛,也不知道这些航天成果对我们的生活将产生多么重大的影响。航天领域一向技术根底扎实,拥有自己独特的文化、丰富的资源、优秀的人才,长期得到高层的大力支持,却总是缺乏开拓的思想,缺少宣传的意识,对民用市场的了解还不够。航天向民用化发展,一定要与企业家、市场运营及策划类人才合作,各自发挥所长,才能令广大老百姓直接享受航天成果,如此,航天的民用市场才能够真正打开。

我相信,民营企业的加入将为航天领域注入一股充满活力的力量,令航天技术的应用越来越广。所以,我们鼓励民营企业加入到航天领域中来,同时,我们也愿意扶持这些小企业。航天应当主动出击,而不是被动等待。航天应主动去拥抱其他行业!

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