2022年3月刊丨航空航天行业发展动态简报

2022年3月刊丨航空航天行业发展动态简报插图1

2022年有关省市在航空发动机产业上的谋篇布局

  • 湖南:提升中小航空发动机等世界级产业集群优势

湖南省省长毛伟明在回顾2021年工作时提到,提升中小航空发动机等世界级产业集群优势。

毛伟明说,2021年,湖南省坚持战略目标与战术落地相结合,发布产融合作制造业企业“白名单”,提升中小航空发动机等世界级产业集群优势,壮大电子信息、新材料、新能源与节能等国家级产业集群规模,布局车联网、人工智能等未来产业。

针对2022年工作,毛伟明指出,湖南省将全面实施“链长制”,分行业编制产业链全景图和现状图,推进工程机械、轨道交通、航空动力、电子信息、新材料等重点领域全球配置资源。同时将重点抓好包括航空发动机异形构件精密铸造技术在内的十大技术攻关项目。

  • 四川:促进航空整机与发动机等产业集群发展

四川省省长黄强在展望2022年工作时说,要推动国防工业科技成果区域转化中心在川落地,促进航空整机与发动机、 高端材料等产业集群发展,加快建设高技术产业基地。推进科技创新汇智平台建设,深化低空空域协同管理改革试点, 发展通用航空产业。

黄强还表示,将加快创新载体建设,完成国家级精准医学产业创新中心、高端航空装备技术创新中心、工业云制造创新中心创建工作。

  • 辽宁:做好沈阳航空动力产业园建设相关工作

1月20日,辽宁省代省长李乐成在展望2022年重点任务时指出,要做好大连石化搬迁改造、沈飞局部搬迁改造和沈阳航空动力产业园建设相关工作,加大装备制造、石油化工、冶金等产业技术改造力度。

李乐成还表示,将重点支持数控机床、航空装备、船舶与海工装备、轨道交通装备、菱镁精深加工等产业,发展成为市场竞争优势明显的千亿级产业集群。

  • 黑龙江:谋划共建中国航发哈尔滨高端轴承产业基地等重 大项目

黑龙江省省长胡昌升在展望2022年工作时指出,将推进军民融合深度发展,促进国防工业科技成果向民用领域转化应用,谋划共建中国航发哈尔滨高端轴承产业基地等重大项目,加快北斗高分综合应用示范项目建设。

  • 上海:布局民用航空等高端装备重大项目

上海市市长龚正在政府工作报告中指出,2022年上海市将瞄准产业链高端和核心环节,启动一批产业基础再造工程项目,拓展碳纤维及其复合材料等先进材料市场化应用,布局电子信息和民用航空、空间信息、船舶海工等高端装备重大项目。

  • 贵州:大力发展航空发动机等先进装备制造

贵州省省长李炳军在展望2022年重点任务时指出,要加快军民融合发展,推动与中航工业、中国航发、航天科工、中国电子等军工央企战略合作,大力发展无人机、航空发动机、 工业基础件等先进装备制造,装备制造业增加值增长8%以上。

  • 陕西:支持空天动力陕西实验室争创国家实验室

陕西省省长赵一德在政府工作报告中指出,2021年,陕西省围绕构建数控机床、光子、航空等23条重点产业链实施的一大批项目进展顺利,空天动力陕西实验室启动建设。

关于2022年工作,赵一德表示,将贯彻落实国家基础研究十年规划,争创国家基础学科研究中心,支持空天动力陕西实验室争创国家实验室。

  • 江苏:打好关键核心技术攻坚战

1月20日,江苏省代省长许昆林在政府工作报告中指出,2022年江苏省将打好关键核心技术攻坚战,聚焦先进材料、工业软件等亟需突破的领域,全面推动重点项目攻关“揭榜挂帅”,统筹抓好180项关键核心技术研发和重大科技成果转化项目,组织实施前沿重大基础研究项目,部署推进100项重点基础研究项目,着力突破“卡脖子”环节。

国务院新闻办公室发布我国第五部航天白皮书——《2021 中国的航天》

2月28日,国务院新闻办公室发布我国第五部航天白皮书— —《2021中国的航天》,以建设航天强国为主线,为未来五年中国航天“划重点”。

白皮书显示,未来五年,中国航天将推动空间科学、空间技术、空间应用全面发展,开启全面建设航天强国新征程。

航天运输系统方面,将持续提升航天运输系统综合性能, 加速实现运载火箭升级换代。推动运载火箭型谱发展,研制发射新一代载人运载火箭和大推力固体运载火箭,加快推动重型运载火箭工程研制。持续开展重复使用航天运输系统关键技术攻关和演示验证。面向航班化发射需求,发展新型火箭发动机、组合动力、上面级等技术,拓展多样化便利进出空间能力。

载人航天方面,将继续实施载人航天工程,发射“问天” 实验舱、“梦天”实验舱、“巡天”空间望远镜以及“神舟”载人飞船和“天舟”货运飞船,全面建成并运营中国空间站,打造国家太空实验室,开展航天员长期驻留、大规模空间科学 实验、空间站平台维护等工作。深化载人登月方案论证,组织开展关键技术攻关,研制新一代载人飞船,夯实载人探索开发地月空间基础。

深空探测方面,将继续实施月球探测工程,发射“嫦娥六号”探测器、完成月球极区采样返回,发射“嫦娥七号”探测器、完成月球极区高精度着陆和阴影坑飞跃探测,完成“嫦娥八号”任务关键技术攻关,与相关国家、国际组织和国际合作伙伴共同开展国际月球科研站建设。继续实施行星探测工程, 发射小行星探测器、完成近地小行星采样和主带彗星探测, 完成火星采样返回、木星系探测等关键技术攻关。论证太阳系边际探测等实施方案。

俄罗斯考虑放弃载人登月 未来以俄罗斯空间站为核心

在2022年1月于莫斯科举行的年度科罗廖夫阅读会上, 俄罗斯能源火箭与航天集团第一副总设计师弗拉基米尔·索洛维耶夫透露,由于一些非经费的原因,俄罗斯已经不再考虑进行未来的载人月球的计划,“只有在机器人探测器确定未来月球基地位置并进行相关的基础设施建设之后,俄罗斯才会考虑实施载人登月”。索洛维耶夫同时承认,由于载人登月任务的成本很高,因此有必要恢复国际合作。

一、财务和技术上的不确定性一直困扰俄罗斯的载人登月计划

前几年,俄罗斯为载人登月与建设月球基地已经开展了大 量的研究和设计工作,但由于资金短缺,这项工作在 2021 年 陷入停顿。

2021年2月,俄罗斯能源火箭与航天集团启动没有重型 运载火箭实施登月的可行性研究,内容包括:发射 4 枚“安 加拉”5V火箭以取代几乎负担不起的重型运载火箭;4枚“安加拉”火箭将“小鹰”(PTK-M)载人飞船与空间拖船以及 “载人登月着陆器”(LVPK)与空间拖船送入近地轨道;在近地轨道,载人飞船、月球着陆器分别与空间拖船对接,并飞往 月球轨道。

2021年8月底,俄罗斯能源火箭与航天集团完成约312页的月球探索技术报告。该报告认为,采用发射 4 枚“安加拉”火箭将飞船、登月系统、空间拖船发射入轨后再进行对接以实现载人登月的计划几乎不可行、风险极大;使用俄罗斯地球轨道服务站作为中转的计划也不可行。因此,报告强调,月球探索的所有飞船都必须基于“叶尼塞”重型运载火箭研制。该报告承认,由于缺乏资金和技术能力,“叶尼塞” 重型运载火箭不可能在2028年实现首飞,继而为2030年载人登月提供支撑。报告暗示,俄罗斯航天员在2030年左右登陆月球可能“遥不可及”,俄罗斯可能在2040年载人登月。

2021年9月,俄罗斯能源火箭与航天集团进步国家设计中心的主管巴拉诺夫表示,俄罗斯已停止了“叶尼塞”重型火箭的技术设计工作。由于“叶尼塞”是俄罗斯载人登月计划建设月球基地的基础,因此该型火箭停止研制或将影响俄罗斯的载人登月计划。

二、俄罗斯轨道空间站将是俄罗斯载人航天战略的核心

索洛维耶夫在演讲中再次强调在极轨道建设俄罗斯空间站的合理性与必要性,同时表示,该空间站还将作为在轨服务设施,为位于低轨的宽带通信等卫星提供提供加油、维修等在轨服务。俄罗斯计划2027年至2030年发射科学与动力舱、核心舱、生产舱、节点舱、气闸舱、可配置舱等6个舱段,预计在国际空间站(ISS)退役之前完成俄罗斯新空间站 的建设。但是考虑到以往建设类似空间设施的经验,在短短4年内要完成20吨级、具有各种设备的空间站似乎可能性并不高。极有可能的是,仅完成科学与动力舱与节点舱的建设。

全新的俄罗斯空间站将部署在倾角97度的轨道上,而不是国际空间站51.6度的轨道倾角;轨道高度介于300至350千米之间(比国际空间站低约100千米),不同的轨道参数将使该站具有潜在的军事观测和卫星维修能力,并可覆盖地球大部分区域,使若干遥感和科学研究领域受益:

  • 监测俄罗斯的石油和天然气基础设施;
  • 对俄罗斯偏远地区的自然和人为灾难进行快速反应检测;
  • 监测冰盖并提高冰川学能力;
  • 高纬度地区特有的磁场和电离层研究;
  • 在极夜期间在俄罗斯极端北部地区提供人工照明的工程实验;
  • 军事应用;
  • 太阳同步轨道上的卫星服务。

三、双重用途反卫星能力的潜在法律影响

用于俄罗斯新空间站的货运与载人运输系统也存在较大的不确定性。俄罗斯希望采用基于下一代“雄鹰”飞船(PTK)的4种运输系统提供货运与载人服务。据俄罗斯航天工业人士透露,被命名为PTK-S和 PTK-MS 的载人飞船的早期概念于2021年底至2022年初制定;货运飞船则为可回收的GVK飞船(其返回模块可以将货物带回地球)和不可回收的GTK货运飞船。

考虑到22吨的“雄鹰”飞船的质量和成本过大,俄罗斯能源火箭与航天集团提出研发缩小版本的飞船,预计将运送约8吨货物。缩小版的飞船可采用“联盟”5火箭发射(设计运载能力高达17吨)和“阿穆尔-SPG”火箭发射,但这两种火箭在东方发射场都没有专用的发射设施,且“联盟”5火箭还在积极研发,采用甲烷燃料、部分可重复使用的“阿穆尔- SPG”还处于设计阶段且未最终确定,因此,直到2030年代, 理论上8.2吨重的新一代运输飞船将只能由“联盟”2-1b火箭发射,待条件成熟后才能由“阿穆尔-SPG”火箭发射。根 据2020年底的设计数据,“联盟”5火箭发射的载人飞船可容纳4人执行4天的任务,而“联盟”2-1b火箭发射较小型飞船只能容纳2-3人。

而根据以往的经验,将用于月球运输的“雄鹰”飞船改为 近地轨道使用,即使拥有一定的基础,可能也还需要十年左右的时间。此外,从“安加拉”5切换到另一种火箭需要完成大量工作。由于以上原因,俄罗斯国家航天集团还是希望采用“安加拉”5火箭从东方发射场进行新一代载人飞船的首次发射任务。2022年1月,俄罗斯国家航天集团承诺在2022年8月将“安加拉-NZh”模型送至东方发射场,以便在2023年将其与飞船及逃逸火箭样机一起进行新发射台的适合性检查。2022年1月26日,俄罗斯国家航天集团总裁罗戈津宣布,“安加拉”5M火箭将成为新飞船的运载火箭,2023年12月前从东方发射场进行搭载“雄鹰”飞船的首次发射,2024年进行与国际空间站对接的无人测试,并于2025年进行首次载人发射。其中 2023年发射的可能是“雄鹰”飞船的简化版样机。鉴于2022年项目的状态,2024年和2025年的进一步发射任务实际上是不可能的。

与此同时,用于未来新空间站的货运飞船系统目前尚未获得批准,也未获得初始设计阶段的资金。初始阶段的设计预计将于2022年开始,持续一年左右。因此,俄罗斯可能不得不继续使用目前用于国际空间站运输的“进步”货运飞船与“联盟”载人飞船,但这两种系统从东方发射场进行发射进入极轨道的技术难题目前尚未解决,此前这两种系统一直在哈萨克斯坦的拜科努尔发射场发射。

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