清華科創資源為曹妃甸注入航天新動能

——深化京津冀協同發展系列報道之一

“水氣跨介質研究實驗中心”“直連式實驗台”“自由射流實驗台”，這些聽起來是不是很高大上？9月16日，記者走進唐山市曹妃甸區跨介質科學與系統研究院進行探訪。在這裡，清華大學航天航空學院提供技術支撐的航天航空寬速域多功能實驗台，是國內首個面向商業用途的超聲速飛行器及臨近空間高速飛行器研制的開放實驗平台。

該實驗台各項技術指標均處於國內領先水平，可用於開展超聲速和高超聲速多型發動機、飛行器氣動性能及結構熱防護的研究、考核與評估，為空天飛行器系統提供氣動力、熱模擬環境。

“從5月份成功完成首次試驗以來，不少商業航天企業主動找上門來合作，試驗任務基本上排到今年年底了。”清華大學航天航空學院研究員、曹妃甸區跨介質科學與系統研究院院長蘭旭東介紹，此前國內風洞資源主要集中在“國家隊”，優先保障國家項目實驗，需求單位或企業要想做測試，排隊排多久難以預料。

曹妃甸原本沒有航空航天產業，那麼來自清華大學的科研團隊，為什麼選擇將研究成果落在這裡轉化呢？

蘭旭東說，抓住京津冀協同發展重大機遇，清華大學有意在北京附近尋找一個空天信息科研成果轉化的實驗基地，通過深入開展協同創新和產業協作，打造示范場景，提高科技創新對經濟增長的貢獻率。

“我們考察過多個地方，綜合考量下來，曹妃甸各項指標更符合預期。”蘭旭東如是說。

這裡有良好的區位優勢。國內商業航天企業的研發中心大部分在北京亦庄，開車的話兩個多小時就能抵達曹妃甸，交通便捷。

這裡有優越的海港資源。商業航天設備的體積往往很大，陸上運輸不太便利。唐山港曹妃甸港區作為深水港，具有難以比擬的海運優勢。

這裡有雄厚的工業基礎。首鋼京唐鋼鐵聯合有限責任公司，能隨時供應鋼材﹔中石油唐山LNG接收站，能提供動力能源。研究院做實驗、搞中試，可就地取材，成本比北京低。

2023年3月，曹妃甸區政府與清華大學航天航空學院簽訂合作協議，確定曹妃甸區跨介質科學與系統研究院項目落戶曹妃甸新城。

航天航空寬速域多功能實驗台主要包括1座自由射流實驗台、1座直連式實驗台，已於去年7月一次點火成功。目前，自由射流實驗台模擬的空氣流速最大可到6馬赫，溫度可達1400攝氏度以上，模擬高度可達30公裡。直連式實驗台與自由射流實驗台技術參數不同，但二者都可試驗吸氣式沖壓發動機、縮比模型的飛行器等試驗件體。

“這些國之重器，要從圖紙變成可靠產品，正式飛行前必須經過無數次地面模擬試驗，不斷完善整體性能。”清華大學航天航空學院實驗教師余奕甫告訴記者，航空航天飛行器在空中或者外太空飛行時，不同介質的參數並非一成不變，所以需要進行集力學、機械、材料等多學科交叉的跨介質系統研究，實現對介質速度、壓力、溫度等關鍵參數的精准調控，以應對現實中遇到的各種極端狀況。

在曹妃甸區跨介質科學與系統研究院西南角，高壓氣罐和中壓氣罐整齊排列。最引人注目的是球狀負壓吸氣球體設備——真空球，巨大的銀色球體在陽光下泛著光澤，粗大的連接管道直通自由射流實驗台和直連式實驗台廠房。

走進自由射流實驗台廠房，一條空氣管道從地下鑽出，縱向延伸直至與高空實驗艙相連，再通向真空球。當試驗件體接受測試時，高速氣流會通過空氣管道直達實驗艙，在裡面模擬出各種實際高空飛行時的復雜環境。

近日，北京空天時代科技有限公司剛完成第二輪試驗。公司技術負責人段國輝說：“在曹妃甸，可以當天試驗當天返回北京，效率非常高。”

從0到1，清華大學科創資源落地轉化，激活了曹妃甸的創新基因，為其注入航天新動能。曹妃甸謀劃了空天產業園，正在積極推動航天產業在這裡集聚成勢，形成完整產業鏈。

眼下，航天產業的故事又在曹妃甸書寫新篇章。

9月8日，曹妃甸與清華大學攜手謀劃的300噸級火箭發動機實驗中心項目已由唐山新航科技發展集團有限公司完成立項，正在全力開展前期手續申報工作。這一平台將填補華北地區液體火箭發動機試驗能力的空白。

“通過研發+試驗的雙輪驅動，我們有望吸引更多商業航天研發設計、總裝制造等核心環節企業落戶。”唐山新航科技發展集團有限公司董事長王雷說，目前已與部分商業航天企業洽談對接，其中5家表達了在曹妃甸落地的意願。同時，面向商業航天對高效能圖譜及遙感數據的迫切需求，曹妃甸還在推動遙感衛星研發。（記者馬朝麗、王峻峰）