​亚太6E卫星兔年新春传喜讯

西昌卫星发射中心供图

法治日报全媒体记者 廉颖婷

1月23日21时31分,西安卫星测控中心传来好消息——亚太6E卫星/独立推进舱星间分离成功。发射成功10天后,亚太6E这颗国产全电推进同步轨道通信卫星正式开启电推变轨旅程。相信这颗承载着中国航天国际市场未来的东方红三号E平台首发星在交付后,必将成为业界瞩目的焦点。

亚太6E卫星于1月13日02时10分,由长征二号丙运载火箭从西昌卫星发射中心成功发射。亚太6E卫星是中国航天科技集团所属长城公司协同中国航天科技集团一院、五院,根据国际航天市场形势,抓住低总价、高性能的中小型通信卫星细分市场需求,推出的全新通信卫星产品。其所采用的东方红三号E平台秉持技术经济一体化设计,提高性能水平和竞争力,是中国航天未来国际市场开拓的主力平台之一。

长城公司陈小龙摄

“小而精”——五年前的国际市场预判

2017年,国际通信卫星市场繁荣,作为“商业航天的先锋,国际合作的桥梁”——长城公司正在履约的整星在轨交付订单满满。但凭借敏锐的市场嗅觉,长城公司宇航团队感受到了国际市场上通信卫星运营商们对采购新卫星的犹豫不决。那时,全球新增GEO通信卫星签约开始逐年下降,行业已从高峰逐步滑落。

究其原因,首当其冲的便是高通量卫星(HTS)和NGSO星座的蓬勃发展。HTS卫星迅猛发展,尤其是单星吞吐量和灵活性不断增加,使得每Gbps的成本和利润都被摊薄,直接导致运营商的购买意图趋于保守;而各类NGSO通信卫星星座层出不穷,为GEO商业通信卫星市场的未来增加了更多不确定性。

面对国际市场的激烈竞争和新形势变化,长城公司宇航团队作出判断:一方面苦练内功,继续努力,通过持续参与大型GEO通信卫星的市场角逐,提高水平并争取市场份额;另一方面,结合中国航天具有价格优势的中型长征火箭,以及新兴发展的卫星电推技术,快速推出一款“小而精”的GEO卫星新产品,走差异化路线获取竞争优势。

“快准狠”——组批采购启动平台研发

“低总价的小GEO通信卫星有望攫取国际市场份额,无论政府类客户占频保轨的需求,大型运营商试水新业务和填缝共轨的需求,还是新兴运营商小规模尝试入门的需求,都是小GEO通信卫星的潜在市场。”长城公司宇航团队将这个新观点反复在中国航天的圈子里传播,小型GEO平台的初步论证也由此拉开帷幕。但是,从“纸上谈星”到真正打上天的卫星之间,仍然有着漫长的路要走,而其中最大的障碍,就是实体需求的牵引。

2018年11月6日,第十二届中国国际航空航天博览会(珠海航展)开幕式当天,长城公司和中国空间技术研究院(五院)签署了“小型GEO平台通信卫星组批采购框架协议”,一次性采购多颗小型GEO平台。为了使这款尚处于“纸上谈星”的新品更具竞争力,五院给出了符合国际市场竞争要求的定价策略,长城公司也根据框架协议大力支持五院开展技术创新,研制平台初样。

“兄弟齐心”——市场牵引下首发星应运而生

航展签约后,2018年12月,五院通信与导航卫星总体部正式开始了小GEO通信卫星平台——东方红三号E平台研制工作,低成本、短周期、高性能的国产首款全电推通信卫星平台从设计报告走向初样研制。

与此同时,长城公司积极向亚太通信卫星有限公司(亚太公司)宣传推介,希望有着数十年合作历史、先后采购了十枚长征火箭和三颗东方红四号系列国产通信卫星的亚太公司,成为吃“东三E(DFH-3E)”螃蟹的第一人。亚太公司技术团队对DFH-3E平台面向国际市场细分需求的设计理念十分赞同,亚太公司卫星技术部专家和长城公司宇航部团队、五院技术团队一道,对DFH-3E平台和载荷方案进行了多轮研讨迭代论证。

作为区域一流的卫星运营商,亚太公司在东南亚地区拥有广泛的客户分布和优质的服务口碑。经过充分市场调研,亚太公司提出了在134°E轨位共轨部署DFH-3E平台首发星——亚太6E卫星,为东南亚地区提供优质的高通量宽带通信服务的设想,并在载荷设计方面贴合区域用户特点和需求,提出一系列有益思路。

同时,亚太公司和长城公司还探讨了一条“兄弟齐心”的创业道路,将中国航天旗下的火箭制造商(一院)、卫星制造商(五院)、承包商和运营商聚集一堂,共同在香港设立亚太星联卫星有限公司(星联公司),由星联公司采购和运营这颗中国航天国际化发展的“未来之星”。

“各方给力”——不平凡的三年

亚太6E卫星是DFH-3E平台的首发星,也是首颗国产全电推进的同步轨道通信卫星,无论是对于实现卫星平台高承载、低成本,提升我国卫星平台国际竞争力,还是对于实现卫星全自主轨道提升和长期在轨自主工作,提升我国卫星平台智能自主水平,均具有举足轻重的意义。

2020年至2023年的3年间,亚太6E卫星项目得到长城公司母公司航天科技集团的大力支持和帮助,集团领导科学判断、迅速决策,推进平台研制,抢占市场先机;在项目履约过程中,又高度关注,多次检查指导项目进展。

五院卫星团队则充分秉持技术经济一体化设计的理念,以“高性能、高效率、高性价比”为设计初心,不断提升产品集成度和平台载重比,提升智能化、模块化、批产化、自主化水平。

一院长二丙运载火箭是中国常规液体推进剂火箭的基石,在目前国产长征火箭家族中价格最低,历史最悠久,是第一个被授予“金牌火箭”称号的运载型号。为满足亚太6E卫星运载能力要求,长二丙团队开展了整流罩转接框-过渡支架一体化设计、一二级发动机氧涡轮泵采用变螺距诱导轮、取消氧箱补压子系统等一系列措施实现结构减重和系统减重。而面对新射向、新弹道、新落区,长二丙团队和西昌卫星发射中心一道反复论证,确保方案可行可靠。

中国航天科技集团五院供图

“三新”“三最” 亚太6E亮点频出

三新

全新商务模式。首次由国际市场发展趋势和需求牵引整星在轨交付项目,并由航天科技集团公司旗下制造商、承包商、运营商首度共同投资设立境外公司采购并运营卫星。

全新卫星产品。亚太6E卫星是国产全电推进通信卫星平台DFH-3E的首发星,采用的DFH-3E平台是国产东方红系列通信卫星平台中首个电推星款型,是未来发展更大电推平台的重要基础,DFH-3E平台还具备更强的卫星自主管理能力。

全新分工安排。通信卫星在轨交付项目首次选用金牌火箭“长二丙”;长城公司测控事业部充分利用整星项目在海外承建测控站资源的优势,首次采用多个国内外商业测控站参与飞控工作,并首次承担GCS分包商职责。

三最

最复杂的系统设计。低成本低轨运载火箭+卫星独立推进舱+霍尔电推力器/离子电推力器组合设计的电推系统,同类型整星出口在轨交付项目中最复杂和最具挑战性的系统设计,在全球卫星制造商中亦属十分罕见,却将性价比的优势发挥到了极致。

最遥远的升轨路径。从星箭分离轨道LEO 28.5°200km/500km,通过多种升轨模式切换,经过约10个月自主飞行,达到GEO预定轨位,迄今通信卫星升轨最遥远和最复杂的设计路径。

最长周期保单安排。为配合亚太6E卫星升轨周期长的特点,长城公司商国际国内保险经纪人和承保人,对项目发射发射及早期在轨保险做出了创新安排,为国内通信卫星项目投保的最长周期保单,覆盖发射+18个月。新平台首飞且保单覆盖期更长的情况下,亚太6E发射险费率与成熟DFH-4E平台卫星项目基本持平。