清华科创资源为曹妃甸注入航天新动能

——深化京津冀协同发展系列报道之一

河北日报记者 马朝丽 王峻峰

“水气跨介质研究实验中心”“直连式实验台”“自由射流实验台”，这些听起来是不是很高大上？9月16日，记者走进唐山市曹妃甸区跨介质科学与系统研究院进行探访。在这里，清华大学航天航空学院提供技术支撑的航天航空宽速域多功能实验台，是国内首个面向商业用途的超声速飞行器及临近空间高速飞行器研制的开放实验平台。

该实验台各项技术指标均处于国内领先水平，可用于开展超声速和高超声速多型发动机、飞行器气动性能及结构热防护的研究、考核与评估，为空天飞行器系统提供气动力、热模拟环境。

“从5月份成功完成首次试验以来，不少商业航天企业主动找上门来合作，试验任务基本上排到今年年底了。”清华大学航天航空学院研究员、曹妃甸区跨介质科学与系统研究院院长兰旭东介绍，此前国内风洞资源主要集中在“国家队”，优先保障国家项目实验，需求单位或企业要想做测试，排队排多久难以预料。

曹妃甸原本没有航空航天产业，那么来自清华大学的科研团队，为什么选择将研究成果落在这里转化呢？

兰旭东说，抓住京津冀协同发展重大机遇，清华大学有意在北京附近寻找一个空天信息科研成果转化的实验基地，通过深入开展协同创新和产业协作，打造示范场景，提高科技创新对经济增长的贡献率。

“我们考察过多个地方，综合考量下来，曹妃甸各项指标更符合预期。”兰旭东如是说。

这里有良好的区位优势。国内商业航天企业的研发中心大部分在北京亦庄，开车的话两个多小时就能抵达曹妃甸，交通便捷。

这里有优越的海港资源。商业航天设备的体积往往很大，陆上运输不太便利。唐山港曹妃甸港区作为深水港，具有难以比拟的海运优势。

这里有雄厚的工业基础。首钢京唐钢铁联合有限责任公司，能随时供应钢材；中石油唐山LNG接收站，能提供动力能源。研究院做实验、搞中试，可就地取材，成本比北京低。

2023年3月，曹妃甸区政府与清华大学航天航空学院签订合作协议，确定曹妃甸区跨介质科学与系统研究院项目落户曹妃甸新城。

航天航空宽速域多功能实验台主要包括1座自由射流实验台、1座直连式实验台，已于去年7月一次点火成功。目前，自由射流实验台模拟的空气流速最大可到6马赫，温度可达1400摄氏度以上，模拟高度可达30公里。直连式实验台与自由射流实验台技术参数不同，但二者都可试验吸气式冲压发动机、缩比模型的飞行器等试验件体。

“这些国之重器，要从图纸变成可靠产品，正式飞行前必须经过无数次地面模拟试验，不断完善整体性能。”清华大学航天航空学院实验教师余奕甫告诉记者，航空航天飞行器在空中或者外太空飞行时，不同介质的参数并非一成不变，所以需要进行集力学、机械、材料等多学科交叉的跨介质系统研究，实现对介质速度、压力、温度等关键参数的精准调控，以应对现实中遇到的各种极端状况。

在曹妃甸区跨介质科学与系统研究院西南角，高压气罐和中压气罐整齐排列。最引人注目的是球状负压吸气球体设备——真空球，巨大的银色球体在阳光下泛着光泽，粗大的连接管道直通自由射流实验台和直连式实验台厂房。

走进自由射流实验台厂房，一条空气管道从地下钻出，纵向延伸直至与高空实验舱相连，再通向真空球。当试验件体接受测试时，高速气流会通过空气管道直达实验舱，在里面模拟出各种实际高空飞行时的复杂环境。

近日，北京空天时代科技有限公司刚完成第二轮试验。公司技术负责人段国辉说：“在曹妃甸，可以当天试验当天返回北京，效率非常高。”

从0到1，清华大学科创资源落地转化，激活了曹妃甸的创新基因，为其注入航天新动能。曹妃甸谋划了空天产业园，正在积极推动航天产业在这里集聚成势，形成完整产业链。

眼下，航天产业的故事又在曹妃甸书写新篇章。

9月8日，曹妃甸与清华大学携手谋划的300吨级火箭发动机实验中心项目已由唐山新航科技发展集团有限公司完成立项，正在全力开展前期手续申报工作。这一平台将填补华北地区液体火箭发动机试验能力的空白。

“通过研发+试验的双轮驱动，我们有望吸引更多商业航天研发设计、总装制造等核心环节企业落户。”唐山新航科技发展集团有限公司董事长王雷说，目前已与部分商业航天企业洽谈对接，其中5家表达了在曹妃甸落地的意愿。同时，面向商业航天对高效能图谱及遥感数据的迫切需求，曹妃甸还在推动遥感卫星研发。