□ 潘崢 王彬若

代表團與空中客車防務(wù)及航天公司的運營副總裁Helmut Luttmann先生（右二）等合影

穿過幽深的森林，走進格林兄弟故事中的浪漫城市，我們仿佛重新翻開了童年的故事書，一頁頁精彩不斷。但對我們這行人來說，關(guān)注的焦點可不是不來梅這座小城中的童話雕塑，而是城中的科技明星——德國重要的工業(yè)及宇航中心。

2014年5月，在中國航天科技集團公司和中國航天科工集團公司的支持下，在中國宇航學(xué)會的精心組織下，借第二屆中德企業(yè)對接會召開之際，中國航天科技企業(yè)代表團訪問了不來梅這座知名的“航天城市”。不來梅市政府對中方航天代表團的到來高度重視，提前協(xié)助聯(lián)系了當?shù)刈钪匾闹詈狡髽I(yè)，我們有幸參觀了4 家重要的宇航企業(yè)以及德國宇航局（DLR）不來梅分部。

空客公司不來梅分部

歐洲知名的宇航企業(yè)幾乎均在不來梅設(shè)有重要的科研場所。這些高科技企業(yè)都集中在兩個區(qū)域：鄰近機場的工業(yè)區(qū)和不來梅大學(xué)所在的高科技產(chǎn)業(yè)區(qū)。

5月24日上午9點，我們首先來到空中客車防務(wù)及航天公司（Airbus Defense and Space）不來梅分部，運營副總裁Helmut Luttmann先生及軌道系統(tǒng)部門的執(zhí)行助理Kai Bergeman出面接待，向我們介紹了此分部的主要業(yè)務(wù)情況。

空客公司不來梅分部是歐洲最大的載人航天中心，負責(zé)國際空間站哥倫布艙、貨運飛船（ATV）、空間站內(nèi)部相關(guān)標準模塊等任務(wù)的總裝及測試工作；承擔(dān)“阿里安”5火箭及衛(wèi)星、飛船任務(wù)在軌測控中心（TTC）；承擔(dān)部分軍機飛機機翼的總裝工作；還負責(zé)歐空局深空探測及落月項目的相關(guān)研究。

歐空局落月器的模型

國際空間站哥倫布艙內(nèi)觀

“阿里安”5二級火箭發(fā)動機及對接段環(huán)體結(jié)構(gòu)

“阿里安”5二級火箭

其中，不來梅測控中心是歐洲最大的測控站，負責(zé)空間站的實時監(jiān)控和輔助測控任務(wù)，類似的測控站全世界共有11個。測控大廳面積較小，僅有兩排共約20個座位。測控大廳共有三個顯示屏幕，其中最右邊的屏幕主要顯示空間站實時圖像。

整個空間站內(nèi)部比較寬敞，空間總體與747客機內(nèi)部相當，整體長80米，寬60米（含帆板）。國際空間站中所有艙段中均采用標準模塊機構(gòu)，每個模塊質(zhì)量最大可達800千克。標準模塊尺寸均為約1米×1米×2米，這些標準模塊在除了俄羅斯艙的其他空間站部分均可完全互換，為國際空間站未來延壽帶來相應(yīng)的便利?？臻g站軌道每小時就將繞地球一圈，艙外溫度每小時就會在正負100度之間進行一次循環(huán)，因此為保證系統(tǒng)的安全性，所有設(shè)備均采用了冷備份。僅哥倫布艙中就包括了10種標準模塊，包括生物實驗、流體力學(xué)及空間物理等等多種功能，其中空間物理模擬艙可模擬1g～5g加速度環(huán)境。歐洲的貨運飛船主要為空間站輸送給養(yǎng)，每次可為空間站送去近10噸物資，還可利用其剩余燃料協(xié)助空間站進行姿態(tài)軌道控制。

不來梅

ZARM研究中心的落塔

我們在交流中了解到，該公司研制的新型阿里安5E二級火箭推力從70KN提升到140KN，并且可多次開關(guān)機，可將12噸衛(wèi)星送入地球同步轉(zhuǎn)移軌道，并具備將衛(wèi)星直接送入地球靜止軌道的能力，預(yù)計將于2018年首發(fā)。

市場化運作的ZARM研究所

ZARM研究所位于不來梅大學(xué)附近的高科技園區(qū)，是目前歐洲最高落塔的運營公司，專門負責(zé)相關(guān)微重力或零重力研究，可用于空間生物、空間材料，空間望遠鏡等方面的試驗研究。該研究所雖然由歐盟、德國政府、不來梅政府及其它資助共同支持建成的，屬于政府支持成立的研究機構(gòu)，但其運營模式采用純市場化經(jīng)營，政府并不提供后續(xù)項目支持，需要研究所自行尋找項目維持運營，而這也是大多高科技園區(qū)內(nèi)的研究單位采用的一種運營模式。該試驗臺每天可以進行兩次試驗，任務(wù)已排到明年4月。

ZARM的技術(shù)主任Dr. Thorben Konemannn和首席財務(wù)官Peter von Kampen 先生熱情地接待了我們，詳細向我們介紹了落塔的主要功用、特點、相關(guān)試驗?zāi)K的設(shè)計等內(nèi)容。恰巧該所正在進行一個微重力下燃燒的試驗，我們有幸在控制中心全程觀看了落塔試驗的全部過程。

這個設(shè)計獨特的落塔內(nèi)徑為3.6米，高119米，每天可完成三次試驗，可達到10g～6g的微重力環(huán)境。為了試驗的準確，落塔內(nèi)部采用了一個高約100米的鋼制真空罐，外部搭建水泥結(jié)構(gòu)外墻用于擋風(fēng)。為避免大氣影響，內(nèi)罐和外墻之間僅底部有接觸和連接，地面20米以上均無接觸，也避免了因外塔晃動對試驗設(shè)施造成影響，單向降落試驗可滿足4.7秒的自由下落。其次，為了保證更長的微重力時間，他們還創(chuàng)造性地在地下20米到地面這段安排了彈射裝置，在地下10米處設(shè)置活塞，在活塞上部為真空，下部為兩個大氣壓的氣體，釋放活塞后，可使活塞快速彈射至塔頂并再次落回，從而制造9.3秒的總試驗時間。我們觀摩了一個當時正在進行的空間發(fā)動機點火過程的研究試驗。而我國目前還沒有進行過失垂狀態(tài)下的點火試驗，這說明歐洲在空間發(fā)動機技術(shù)研究較為深入。

ZARM研究所

相關(guān)鏈接

中國宇航學(xué)會代表團赴德參加第二屆中德航天企業(yè)對接會

2014年 5月 20—24日， 中國宇航學(xué)會組織了來自中國航天科技集團公司一、五、六、八、九、十一院，以及中國航天科工集團公司三院和061基地的領(lǐng)導(dǎo)、專家和科技工作者共計14人的代表團赴德國柏林參加了第二屆中德航天企業(yè)對接會和2014年柏林航展。其間，中國宇航學(xué)會與德國航天工業(yè)協(xié)會（BDLI）簽署了合作備忘錄，在此基礎(chǔ)上進一步深化雙方的合作。

中德航天企業(yè)對接會由中國宇航學(xué)會和德國航天工業(yè)協(xié)會共同主辦。會議主要目的是為中德兩國企業(yè)界人士搭建交流的平臺，使雙方增進了解，提供最新的行業(yè)發(fā)展動態(tài)，使雙方在此基礎(chǔ)上有針對性地進行一對一的會談，從而為中德兩國在航天領(lǐng)域的合作提供新的動力。本次會議是第二屆，鑒于去年9月在北京召開的第一屆會議取得了良好的效果，此次會議得到了中德雙方的高度重視。航天科技和航天科工兩大集團公司高度重視，認真組織選派代表參會。其中，航天科技集團公司在德國的航天領(lǐng)軍人物培訓(xùn)團也參加了本次對接會，參會代表中有各院所廠的主要領(lǐng)導(dǎo)，是近年對外合作對接會中中方參與范圍最廣、平均參與層面最高的一次。德國航天工業(yè)協(xié)會對會議進行了精心的安排，德方參會人員來自空中客車防務(wù)和航天公司（Airbus Defence & Space） 、 羅 克 韋 爾柯林斯公司德國分部（Rockwell Collins Germany ）、Astro- und Feinwerktechnik Adlershof 、Tesat-Spacecom 、 Jena-Optronik 等歐洲知名宇航公司。

代表團與BDLI理事兼執(zhí)行主任Schrick先生（右三）及其空間防務(wù)部主任Hess先生（右五）合影，右四為中方代表團團長，中國宇航學(xué)會副秘書長龔金玉女士

德國宇航局不來梅分部

同樣位于高科技園區(qū)的德國宇航局（DLR）不來梅分部是我們訪問的第三站。該分部主任Prof. Rittweger出面接待了我們，他首先詳細介紹了德國宇航局相關(guān)中心的主要情況。

德國宇航局總部在科隆，在德國各地建有多個研究中心，不來梅中心僅有50人，包括辦公及試驗兩部分建筑設(shè)施，主要負責(zé)深空探測著陸試驗和“阿里安”5二級火箭發(fā)動機相關(guān)流體晃動試驗，擁有貯箱晃動試驗臺，一個外星著陸模擬系統(tǒng)和一個鉆取采樣系統(tǒng)（主要針對月球）。

該分部的運營模式是：研究與工業(yè)配套，產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，其產(chǎn)學(xué)研分工明確、互相支撐、協(xié)同發(fā)展。由于緊鄰不萊梅大學(xué)，具有豐富的高校支持和人才保障，該分部所從事的技術(shù)研究緊密針對工業(yè)界的需求，其發(fā)動機貯箱晃動、外星著陸和月球鉆取三個研究方向，完全針對空客公司未來發(fā)展需要，且僅完成研究并為工業(yè)界提供技術(shù)保障。其主要的試驗裝置均為其自行設(shè)計，如八連桿式多自由度晃動試驗臺、直徑4米深5米的鉆取試驗臺及一個包括微重力模擬吊車加可調(diào)傾斜地面模擬系統(tǒng)在內(nèi)的著陸模擬系統(tǒng)；試驗設(shè)施均按照研究需求，緊密結(jié)合實際，與研究項目緊密相結(jié)合。

用于測試各種敏感探頭的淡水水下試驗艙

海洋環(huán)境模擬池

德國人工智能研究中心（DFKI）

德國人工智能研究中心（DFKI）是新建的科研試驗中心，分為兩棟相互聯(lián)接的大樓，分別為辦公和試驗。此公司主要專注于仿生機器人、電動機構(gòu)、水下機器人等研究，也屬于政府資助建立、自主經(jīng)營的企業(yè)。其總部設(shè)在科澤斯勞滕，已建立25年，共下設(shè)11個研究部門，與不來梅大學(xué)等單位有緊密的合作關(guān)系，在不來梅的分部剛剛建立8年，最初僅有4人，目前已發(fā)展成為超過100人的研究機構(gòu)。

我們主要參觀了其兩個實驗設(shè)施和一個仿真設(shè)施，首先參觀的是兩個體積超過20立方米的淡水水下試驗艙，分別用來測試水下自動抓取機械臂和用于水下作業(yè)的綜合敏感探頭，其敏感探頭包括激光、相機等多種敏感器。之后，代表團參觀了其用于演示和遠程控制的3D實時圖像控制室，在這里除了可以實時觀察3D顯示水下機器人的周邊環(huán)境，還可以通過3D手套對實時圖像和機器人控制系統(tǒng)進行操作控制。

最后參觀的是一個面積超過1000平米的海洋環(huán)境模擬池。這里除了模擬了黑海的鹽度，還在池子的各個角落分別設(shè)置了模擬海底管道、海岸巖石區(qū)、風(fēng)電風(fēng)車地基、海峽封閉環(huán)境。這里除了進行小型機器人試驗外，還可進行工業(yè)實用機器人的真實環(huán)境模擬試驗。在現(xiàn)場我們就看到了一臺正在測試中的水下機器人，可以進行8小時～10小時水下全自動作業(yè)，包括聲納探查、水速測定、3D聲納成像等，可用于繪制海床的3D影響，用于導(dǎo)航及制圖，還可用于管道探查和冷卻系統(tǒng)檢測。另外，現(xiàn)場還有一臺參加了意大利學(xué)生競賽的獲獎機器人，主要用于水下管道循線和導(dǎo)航。

OHB公司

正在測試中的水下機器人

測試水下自動抓取的機械臂

下午四點，訪問的最后一站是歐洲知名的宇航企業(yè)OHB公司。Dr.Schalinski先生接待了代表團一行，向代表團介紹了OHB公司的概況。該公司經(jīng)過簡化運營，集中瞄準總體設(shè)計能力，僅500名長期員工，150名短期雇傭員工，主要專于系統(tǒng)集成能力。其中在意大利300人，比利時50人，瑞典50人，盧森堡50人。該公司在宇航集成商中屬于輕資產(chǎn)型企業(yè)。他們充分利用歐盟宇航投資返還政策：由于歐盟根據(jù)投資國投資比例，在項目中OHB雖作為總體單位，但在選擇分承包商時常常受到地域的限制，只能在投資國內(nèi)按一定投資返還比例選擇分承包商，因此OHB今年先后并購了意大利、盧森堡及瑞典等多國企業(yè)，已保證其在各國投資返還時能更多獲得歐盟研制經(jīng)費。

OHB公司近年來在宇航領(lǐng)域發(fā)展迅速：第一，承擔(dān)伽利略導(dǎo)航系統(tǒng)中22顆衛(wèi)星的研制任務(wù)。目前已有兩顆星運抵發(fā)射場，年內(nèi)即將發(fā)射，剩余衛(wèi)星每半年出廠一批，將于兩年內(nèi)完成20顆衛(wèi)星的發(fā)射。目前伽利略階段衛(wèi)星僅有4顆為空客公司制造。第二，小型地球同步衛(wèi)星（Small GEO）進展迅速，已逐步進入商業(yè)化發(fā)展，目前已有多個項目處在并行研制中。第三，OHB還積極兼并運載企業(yè)，介入運載研制業(yè)務(wù)。今年）OHB旗下公司也大力參與“阿里安”5和“阿里安”6的研制，主要負責(zé)其部分結(jié)構(gòu)的加工制造，其碳纖維符合材料結(jié)構(gòu)加工技術(shù)比較先進。此外，OHB也表示，為了適應(yīng)未來市場需求，此平臺采用模塊化設(shè)計，可根據(jù)用戶需求更換模塊，如可自由變換全電推、半電推或全化學(xué)推進，載荷300千克～400千克，發(fā)射質(zhì)量3噸～3.5噸。目前，OHB正在開發(fā)超音速客機，時速達7馬赫，90分鐘內(nèi)可抵達全球任一角落。

用于水下管道縮線和導(dǎo)航的水下機器人

OHB公司展廳的Gali Leo Foc模型

OHB公司展廳里的Small Geo模型

在OHB，我們深刻了解到歐盟宇航一體化的運作方式，例如OHB公司曾擬采購中國航天企業(yè)的真空罐，但此次訪問我們了解到，其擬投資建設(shè)真空罐的計劃被歐空局叫停。歐空局從成本和合作角度考慮，要求OHB公司利用歐洲現(xiàn)有的試驗設(shè)施，因此該公司的衛(wèi)星均在不來梅總裝、電測，并完成所有力學(xué)試驗；整星熱真空等環(huán)境試驗均在歐空局的ESTEC進行，目前他們也在考慮與德國IABG合作進行后續(xù)試驗；這些試驗之后衛(wèi)星將直接運抵發(fā)射場，且在發(fā)射場測試時間較短，可以快速發(fā)射。由此可見，即便存在多國競爭壓力，歐盟整體發(fā)展策略明確，充分利用現(xiàn)有設(shè)施，避免重復(fù)建設(shè)和投資。

這次參觀只有簡短的一天，但令大家印象深刻。歐洲宇航公司市場配置資源的運營模式、產(chǎn)學(xué)研有效結(jié)合的方式和歐盟航天項目的競爭/合作模式，無疑對中國未來的國際航天合作具有重要的啟示。此外，德國宇航公司的廠房設(shè)計、維護和管理的德式企業(yè)文化也給我們留下了非常深刻的印象，值得我們深入地學(xué)習(xí)和借鑒。