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航天育種、條形碼、特效座椅……從1992年我國載人航天工程正式實(shí)施至今,20年來(lái),在保障完成國防裝備科研生產(chǎn)和載人航天、探月工程等重大科技任務(wù)的同時(shí),航天技術(shù)正逐漸走下“神壇”,輻射到新材料、新能源、計算機、生物技術(shù)、精密制造等諸多民用領(lǐng)域。
數據顯示,目前我國已有2000多項航天技術(shù)成果運用到國民經(jīng)濟領(lǐng)域,民用航天產(chǎn)值已占航天總產(chǎn)值的半壁江山。航天技術(shù)正在為我國國民經(jīng)濟發(fā)展輸送著(zhù)源源不斷的動(dòng)力。
從北斗導航芯片到手機芯片——全方位為民服務(wù)
北斗導航芯片、便攜式應急電源、汽車(chē)減震設備、工業(yè)機器人……近年來(lái),按照“軍民融合、寓軍于民、協(xié)調發(fā)展”的思路,中國航天科技集團不斷加快航天技術(shù)應用產(chǎn)業(yè)發(fā)展步伐,用自身深厚的航天技術(shù)積淀和雄厚的技術(shù)力量,在石油、電力、環(huán)境保護、服務(wù)百姓生活等眾多國民經(jīng)濟建設領(lǐng)域中,提供了多種關(guān)鍵性的產(chǎn)品和技術(shù)。
中國航天科技集團九院研制的光纖電流、電壓互感器就是航天技術(shù)服務(wù)民生的一個(gè)縮影。
電流、電壓互感器是電力系統中的核心設備,其作用是準確測量高壓、超高壓、特高壓電網(wǎng)的電流、電壓,從而為電力系統實(shí)現自動(dòng)控制、繼電保護及測控計算等提供最基礎的信息來(lái)源,它直接關(guān)系到電力系統自動(dòng)化和安全、可靠運行。然而隨著(zhù)我國電力需求不斷增大,電壓等級逐漸升高,傳統的電磁式電流、電壓互感器變得體積越來(lái)越大,造價(jià)越來(lái)越高,并存在著(zhù)一些難以克服的缺陷,會(huì )導致測量不準,乃至發(fā)生爆炸等嚴重問(wèn)題,給我國電力系統的安全運行帶來(lái)隱患。
中國航天科技集團九院憑借自身獨有的航天技術(shù)優(yōu)勢,獨立開(kāi)發(fā)、研制出了全光纖電流、電壓互感器,成功解決了困擾我國電力系統數字化、智能化多年的技術(shù)難題,徹底解決了傳統互感器介入式測量、過(guò)磁飽和、維護性差等問(wèn)題。該產(chǎn)品的研制成功屬?lài)鴥仁讋?chuàng ),標志著(zhù)我國在電網(wǎng)一次端電流、電壓等電學(xué)參量測量設備數字化、智能化技術(shù)上質(zhì)的飛躍,并躋身于國際電網(wǎng)前沿。全光纖電流、電壓互感器采用磁光效應和電光效應代替傳統測量裝置的電磁感應原理。它具有傳統互感器無(wú)法比擬的優(yōu)勢,真實(shí)再現電網(wǎng)的實(shí)時(shí)電流電壓等電學(xué)參量信息,產(chǎn)品具有綠色、環(huán)保、無(wú)爆炸隱患等優(yōu)點(diǎn),對發(fā)展我國電網(wǎng)的穩定實(shí)時(shí)控制技術(shù),具有積極的推動(dòng)作用。
截至目前,九院生產(chǎn)的全光纖電流、電壓互感器已經(jīng)成功應用于2010年上海世博會(huì )智能變電站的建設工程、無(wú)錫國家物聯(lián)網(wǎng)應用示范工程首批啟動(dòng)的物聯(lián)網(wǎng)感知電力項目,220千伏西涇智能化變電站等項目,并獲得了德國西門(mén)子等國際知名廠(chǎng)家的青睞,實(shí)現向發(fā)達國家的出口。
“航天事業(yè)的發(fā)展具有廣泛的帶動(dòng)性,它離不開(kāi)各行各業(yè)的支持;反過(guò)來(lái),航天科技的進(jìn)步又可以服務(wù)于國民經(jīng)濟,而且它本身也是國民經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。”中國航天科技集團公司十一院總工程師李廷林解釋說(shuō),發(fā)展航天科技必須具備雄厚的工業(yè)基礎,這就間接帶動(dòng)了電子、材料、制造等多個(gè)行業(yè)的工藝創(chuàng )新和產(chǎn)業(yè)提升,形成了巨大的拉動(dòng)和輻射效應。另外,航天產(chǎn)業(yè)的特殊性使其與民用產(chǎn)業(yè)密不可分。因為用于航天的設備或技術(shù)往往是“高精尖”的,以電子元器件為例,它在滿(mǎn)足航天需要的同時(shí),更被廣泛應用于手機芯片等領(lǐng)域。“航天科技的發(fā)展與民用產(chǎn)業(yè)不是互相矛盾,而是互惠互利的雙贏(yíng)模式。”
從神舟飛船到氣墊船——立足發(fā)展核心技術(shù)
“十二五”期間,中國航天科技集團公司戰略目標之一就是推進(jìn)航天技術(shù)轉化,立足核心技術(shù),壯大航天技術(shù)應用產(chǎn)業(yè)。按照集團部署,十一院作為國際先進(jìn)的綜合性空氣動(dòng)力學(xué)研究機構,在解決我國“神舟”系列飛船、各種運載火箭等在內的氣動(dòng)力和氣動(dòng)熱問(wèn)題,為我國航天航空事業(yè)發(fā)展做出重要貢獻的同時(shí),以找準市場(chǎng)定位為切入口,走上了一條以氣動(dòng)技術(shù)為核心,重點(diǎn)發(fā)展無(wú)人機、環(huán)保、傳感器及測控技術(shù)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展之路。
享有“國內領(lǐng)先、國際先進(jìn)”盛譽(yù)的氣動(dòng)脫硫技術(shù)便是該院利用自身優(yōu)勢與環(huán)保市場(chǎng)對接的一項重要科技成果。
“對于煙氣治理,無(wú)論脫硫還是脫硝,其核心技術(shù)無(wú)非就是摻混和分離的問(wèn)題,即吸收液和煙氣摻混完全后,把干凈的氣體和生成的東西分離開(kāi)來(lái),這是經(jīng)典的流體力學(xué)問(wèn)題。以往航天人一直將空氣動(dòng)力和流體力學(xué)用在研發(fā)導彈和飛機上,現在則用在了脫硫脫硝上。”十一院副院長(cháng)朱鵬程說(shuō),這項技術(shù)脫硫效率高、除塵效率好、占地面積小、耗能低、運行可靠、操作維護簡(jiǎn)便。主要應用于火電行業(yè)燃煤鍋爐煙氣脫硫、工業(yè)企業(yè)自備電站燃煤鍋爐煙氣脫硫、石化行業(yè)催化裂化裝置脫硫等領(lǐng)域。目前,十一院已經(jīng)完成和在建脫硫項目遍布大江南北,牢牢占據了國內脫硫工程的主流市場(chǎng)。
在環(huán)保領(lǐng)域,除鍋爐煙氣除塵脫硫項目已打開(kāi)市場(chǎng),贏(yíng)得“開(kāi)門(mén)紅”外,在污水處理、固體廢棄物處理等方面,十一院也充分利用氣動(dòng)技術(shù)優(yōu)勢贏(yíng)得了市場(chǎng)的認可。例如,基于航天氣動(dòng)熱理論、技術(shù)與設備能力開(kāi)發(fā)的等離子加熱技術(shù)成套設備、氣動(dòng)霧化加熱技術(shù)成套設備、爐窯燃燒系統的CFD計算機模擬技術(shù),都是十一院的重要軍轉民技術(shù)成果。這些設備(技術(shù))順應世界發(fā)展與資源節約的趨勢,符合國家節能減排的產(chǎn)業(yè)政策,可廣泛應用于固廢處理(國內首創(chuàng ))、太陽(yáng)能多晶硅提純電力等行業(yè)。
“以氣動(dòng)技術(shù)為核心優(yōu)勢,我們在民用產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面取得了可喜成績(jì)。”十一院黨委書(shū)記郭京朝介紹說(shuō),船舶領(lǐng)域的全墊升氣墊船,榮獲國家“火炬計劃”金獎;航空領(lǐng)域的特種飛行器,某些方面已經(jīng)取得了技術(shù)優(yōu)勢;傳感器的研制、開(kāi)發(fā)技術(shù)也已經(jīng)廣泛應用于全國各地。
如今,該院以空氣動(dòng)力為核心的四大產(chǎn)業(yè)均處于穩步上升的發(fā)展態(tài)勢,收入規模每年以40%左右的速度遞增。2011年,無(wú)人機、環(huán)保、傳感器及測控系統三大業(yè)務(wù)年收入合計約6億元,其中環(huán)保產(chǎn)業(yè)創(chuàng )收2.89億元,傳感器創(chuàng )收1.2億元,無(wú)人機創(chuàng )收2億元。談起未來(lái)的發(fā)展前景,郭京朝信心十足,“如果說(shuō)‘十一五’期間,十一院已經(jīng)實(shí)現了從翻過(guò)‘一頁(yè)’到翻過(guò)‘一章’的歷史新跨越,那么到‘十二五’,我們將實(shí)現從翻過(guò)‘一章’到翻過(guò)‘一卷’的歷史新跨越。”
從進(jìn)軍外空到勘測地球資源——堅定探索腳步
“載人航天工程是一國綜合國力和科技實(shí)力的標志性工程,事關(guān)國家的長(cháng)遠發(fā)展和民族未來(lái)。對人類(lèi)來(lái)講,這也是探索未知、拓展生存空間的需要。”李廷林表示,現在很多國家面臨著(zhù)不可再生能源枯竭的緊急形勢,如何利用外星豐富的礦物資源是當前的重要命題。比如美國“好奇號”成功著(zhù)陸火星,這不僅為美國探索外空的生命奧秘打開(kāi)了又一扇大門(mén),也為人類(lèi)將來(lái)遠征太陽(yáng)系以外宇宙奠定了基礎。它的意義不僅在于尋找宇宙中另一種生命形式的存在,更關(guān)系到人類(lèi)將來(lái)能否在其他星球找到生存空間的大問(wèn)題。
李廷林介紹說(shuō),目前我國已經(jīng)成功突破和掌握了載人航天的三大基本技術(shù):一是載人天地往返,二是航天員空間出艙,三是交會(huì )對接技術(shù)。“下一步,預計2020年我國將建立空間實(shí)驗室。明年將發(fā)射‘嫦娥三號’,以軟著(zhù)陸的方式降落在月球上進(jìn)行探測。”
“與應用衛星可以直接看得到的成果不同,載人航天工程有許多可能和未來(lái)相關(guān)的應用。”李廷林說(shuō),以空間站的建立為例,由于外空微重力的特性,很多在地球上無(wú)法進(jìn)行的科學(xué)實(shí)驗能夠在外空順利開(kāi)展。太空育種、半導體等就是最好的說(shuō)明。此外,空間站還有許多其他用途,比如醫學(xué)和生物研究、地球資源勘測等等。
一百多年前限于技術(shù)和經(jīng)濟條件,我們沒(méi)能力向外空進(jìn)軍,現在我們具備了這種實(shí)力。未來(lái)可能還有很多未知的能夠應用的資源,而第一步就是大膽地探測和了解。近年來(lái),在積極探索未知宇宙的同時(shí),航天技術(shù)的寓軍于民應用也在蓬勃發(fā)展。目前中國航天科技集團公司已經(jīng)成立了專(zhuān)門(mén)的航天技術(shù)應用部,主要負責將航天技術(shù)向國民經(jīng)濟的主戰場(chǎng)滲透,推動(dòng)航天技術(shù)向民用發(fā)展。
(本文章摘自11月27日《經(jīng)濟日報》)