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航天科工四院大力推动科技成果转化:上天的技术下凡了

2017年11月15日 07:51   来源:中国经济网-《经济日报》   郑明桥 陈新勇

底图 中国航天科工四院自主研发的快舟一号甲首次商业航天发射现场。

  图① 中国航天科工四院自主研发的快舟运载火箭可向全球小卫星及微小卫星客户提供更快、更好、更廉价的“一站式”服务。

  图② 中国航天科工四院自主研发的国内首条柔性机器人生产线,其中隔板放置机器人机项目获法国斯特拉斯堡第116届国际发明展览会金奖。

  (资料图片)

  谁能想到,一场以激光为主题的论坛,却让量子抢了镜。

  在不久前举办的“2017年武汉光谷航天激光技术产业国际论坛”上,武汉量子通信城域网成为“热词”。这是世界上首次采用“经典—量子波分复用”技术的商用量子通信网络,也是目前国内用户节点数最多、设备规模最大的量子通信城域网。

  建设和运维这个网络的是中国航天科工四院。点燃长征五号火箭发射第一把火的消氢点火装置、推举长征十一号“一箭五星”的固体火箭发动机、天舟一号货运飞船上的密封产品等都是它的杰作。

  如今,这些“上天”的航天产品和技术不仅被“仰望”,而且通过技术成果转化变成了一系列接地气的民用“黑科技”。为了人民的美好生活需要,航天技术“下凡”了。

  保障安全:

  天知地知你知我知

  “有了量子保密网,再也不用担心信息泄露了。”中国航天科工四院武汉航天三江量子通信有限公司董事长王少轶告诉记者,虽然光纤通信也有加密技术,但随着数学和计算能力的不断提升,尤其是量子计算的应用,经典密码随时可能被破译。量子通信最大的优势恰恰体现在这里,简单来说可概括为“防窃听”“一次一密”“绝对安全”。

  量子通信,如何确保“天知地知你知我知”?

  供职于武汉光谷量子技术有限公司的王肇中教授告诉记者,光纤网络有几亿个光子电子,人们总可以把它分出一点来窃听它的状态。但量子无法分割和复制,这种特性确保了量子通信中的信息安全。

  目前,武汉城域网已拥有60个应用节点,是国内用户节点数最多、设备规模最大的量子通信城域网。“一个应用节点要服务多个用户,比如一栋楼安装一个节点,就要服务整栋楼的用户。节点越多,享受量子通信服务的用户就越多,建设和运维成本就越低。”王少轶说。

  “采用‘经典—量子波分复用’技术在世界范围内尚属首次。”中国航天科工四院副院长伍晓峰介绍说,运用这一技术在现有光纤线路上加装量子保密设备,可有效降低成本、缩短工期。

  量子通信技术是信息领域的一项颠覆性技术,其应用潜力已引起科技界、工业界的高度关注。目前,世界科技强国都在量子技术大规模应用方面努力抢占先机。业内人士估计,国内量子通信市场规模将在未来3年至5年内达到百亿元级,到2025年可达1200亿元。

  伍晓峰认为,有技术储备和技术基础的企业应积极投身其中。对于已经成熟的量子通信技术,要加快在政府、银行、金融证券、大型企业集团等单位的推广和应用。“从科研进入商用阶段,企业要着力开发出成本更低、使用更便捷的产品。”伍晓峰说。

  王少轶则进一步表示,“高大上”的量子通信除可广泛应用于金融、政务、国防等领域外,还应有更接地气的应用。未来,量子保密设备有望缩小到芯片大小,只要内置到智能手机、笔记本电脑里,就可辐射到更广阔的民用市场。

  根据这一思路,中国航天科工四院已早早展开布局,并取得了明显成效。近两年间,该院先后成立了量子通信公司、光谷量子公司,引进多名“千人计划”专家,加大研发力度。目前,囊括上游核心元器件、中游产品研发生产、下游量子通信网络建设与运维的产业链布局业已形成。

  打破垄断:

  航天技术大显身手

  航天技术承载着中华民族的“飞天梦”“强国梦”,也是民族工业创新发展的一面旗帜。

  比如飞机刹车盘。飞机刹车盘是民用飞机上仅次于发动机的第二大易耗维修部件。长期以来,这一领域的核心技术一直被发达国家垄断。近年来,中国航天科工四院突破国外厂家设置的重重障碍,依托航天复合材料核心技术,成功研制并生产出具有完全自主知识产权的大型民用飞机碳刹车盘。相比于同类产品,国产飞机刹车盘的使用寿命提高了25%左右,迫使国外同类产品价格从原来的70多万元下降到10多万元。

  又比如新材料管道。利用航天爆燃技术,中国航天科工四院在国内首创双金属复合管,显著提高了管道的耐腐蚀性,延长了使用寿命,且成本低廉。“在中海油大型海底集输管线工程项目的国际招标中,我们的产品击败多国强劲对手,首次实现海油输送管道国产化应用,打破了国外在深海油气输送管道行业的垄断。”中国航天科工四院航天材料公司董事长姜义自豪地说。

  在激光应用领域,航天技术更是“大显身手”。1100KV的高压线上有气球缠绕,可能引发大面积停电……近日,中国航天科工四院接到紧急求助电话,仅仅用30秒就实现了精准定位,并一次性清除了气球。

  解决麻烦的利器是一款十分抢手的设备——国内首台基于光纤激光器的输电线路多功能激光异物远程清除仪,这是中国航天科工四院最新研制的军民融合型激光装备。主管该项目的设计师于海龙告诉记者,该激光异物远程清除仪可实现20米至120米内高压输电线路异物的清除。

  比如,高原寒冷地区的发电风机几乎常年遭受结冰困扰。以前,要解决这个问题可不容易,需要大量人力物力的支持。如今,一束光打过去,就能让发电风机叶片上的冰瞬间融化,为高原高寒地区供电保驾护航。而且,这套激光除冰系统采用车载方式,可以在距离目标100米到500米处发射激光,轻松清除目标物表面的覆冰。

  如今,中国航天科工四院已经成为我国唯一实现规模化生产光纤激光器的高科技企业,也是继美国IPG公司之后全球第二家成功研制并掌握万瓦级光纤激光器核心技术的企业。

  军民融合:

  创新驱动驭光而行

  深化军民融合发展,中国航天科工四院将目光瞄向了激光产业。该院提出“打造国家级激光技术产业孵化器”的目标,力争至“十三五”期末,参控股产业公司达10家以上,打造出百亿元级激光产业。

  近年来,中国航天科工四院全面布局能量激光与信息激光两大领域,开展了一系列军民融合项目研究。2014年,湖北省唯一一家以企业为主导的激光工业研究院所——武汉光谷航天三江激光产业技术研究院有限公司成立,覆盖激光产业全链条的多个产业公司也相继设立,“一院N司”的发展格局基本形成。

  目前,中国航天科工四院已建立起以国家“千人计划”专家为核心、合作高校与科研院所高级专家为智库、专业硕博士研发团队为骨干的高素质人才队伍。激光产业板块已聚集国家“千人计划”专家9人、武汉市“3551人才计划”专家4人,并快速完成了高功率光纤激光器、特种光纤、高功率半导体芯片等项目的产业化,成功打破国外垄断与封锁。

  同时,该院还深入整合利用地方优质资源,深化校企合作创新创业机制。该院联合清华大学、北京大学、哈尔滨工业大学、中国科学院、中船重工等23家国内高校、科研院所、知名企业组建成立国家级先进激光技术与装备创新战略联盟;联合华中科技大学、宝武集团、武船重工、高德红外等在鄂名校及优秀企业成立湖北省军民融合激光产业联盟,大大提升了我国在激光领域的核心竞争力。

  2016年,中国航天科工四院又募集资金2.5亿元,设立湖北航天高投光电子投资基金。该基金主要瞄准在激光领域拥有自主知识产权、自主品牌的创新创业团队和项目投资,推动激光技术成果的转化推广。

  “‘十三五’期间,我们将进一步加大激光研发经费投入,针对高功率脉冲等重点应用方向加快产业培育,争当集系统解决方案提供商、核心产品供应商于一体的激光技术应用的领头羊。”中国航天科工四院院长郭勇表示。

(责任编辑:王惠绵)

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