“清华力量”深耕曹妃甸

“清华力量”深耕曹妃甸

——探访曹妃甸区跨介质科学与系统研究院和星梭科技

记者 景立华 通讯员 赵冠群 杨海

渤海湾的春风，带着咸湿的气息，穿过曹妃甸新城宽敞的街道，拂过曹妃甸区跨介质科学与系统研究院灰色的实验楼外墙。在这座占地64亩的园区里，国内领先的宽速域多功能风洞静静矗立，用科技力量诉说着京津冀协同发展的创新故事。这座风洞作为研究院一期项目，已于去年8月一次点火成功。

图为宽速域多功能风洞设备真空球。 记者 景立华 摄

3月13日，星梭科技(北京)有限公司与唐山新航生态科技发展有限公司完成项目签约，在曹妃甸启动“空天产业园一期”核心项目。与曹妃甸区跨介质科学与系统研究院一样，星梭科技的核心团队成员也多来自清华大学，属于“清华系”科创力量。两支“清华力量”，不约而同地选择了曹妃甸，为曹妃甸发展新质生产力增添了强劲动力。

风洞藏锋芒

数组灰色高压气罐和中压气罐整齐排列在院子里，最引人注目的是巨大的球状负压吸气球体设备——真空球，纯白色的球体和粗大的连接管道在阳光下泛着光。

走进风洞厂房内部，多条空气管路纵向延伸，直通自由射流试验台和直连实验台。

“自由射流实验台可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28公里，国内领先!”曹妃甸区跨介质科学与系统研究院副院长冯丹丹介绍。

“直连试验台与自由射流试验台技术参数不同，都可试验液体火箭发动机、组合冲压发动机、缩比模型的机体等试验件体。”冯丹丹说。

宽速域多功能风洞可有效复现发动机真实飞行场景。

记者看到一段实物，“这是经过风洞试验的我国C919客机机翼中段的缩比模型。”冯丹丹说，通过试验可以研究如何提高机翼升阻比，得到机翼的最大升力系数。

不远处，自由射流实验台的操作台前，几位穿着工装的年轻人正在电脑上反复校核数据。研究院招聘了14名具有硕士学位的工程师，在清华老师的指导下开展多项课题研究，包括湍流、跨介质跨声速、涡轮发电系统、旋转爆震发动机等系统研究。

工程师王子朋带记者来到他的实验室。打开操作台上的微型吹风装置，一股烟状气流激射而出。“这个装置是模拟可视化烟状气体流速试验。”他说。

解密“跨介质”

2020年7月，唐山市政府与清华大学签订全面合作框架协议和“一池三洞跨气水介质系统”项目合作协议。

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“一池三洞”项目即曹妃甸区跨介质科学与系统研究院项目选址于曹妃甸新城。

项目由曹妃甸开发建设公司联合清华大学航天航空学院共同建设，清华大学航天航空学院从水气跨介质领域研究角度提出的四项支撑实验设施：“宽速域多功能风洞、高速立式水洞、卧式水洞、试验水池”，简称“一池三洞”，是服务国家战略需求，促进京津冀协同发展，深化校地合作的重点项目。

“跨介质”，究竟是什么?

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研究员站在风洞旁，对记者介绍：“弹体从液体到气体或者反过来从气体到液体，要经历几个数量级的密度变化;再比如航空航天飞行器在空中或者外太空飞行也要经历很大的介质密度等环境参数的改变;这里面有很多极端的科学、技术、工程及系统问题，这就是‘跨介质科学与系统’。”

兰旭东说，研究院的使命，就是在地面上尽可能模拟这些环境工况，不管是研究院的“一池三洞”，还是立项建设的火箭发动机试车台，都是为了让下一代可重复使用航天器、高超声速飞行器，在图纸变成可靠产品之前，经历千锤百炼。

“国之重器，不能只靠算，得靠试。”他拍了拍风洞的外壳，声音里透着底气。

激活新动能

清华大学为什么将研究成果选择在曹妃甸转化?

从清华大学出发，乘坐京唐城际铁路，不到两小时，就能抵达曹妃甸。这条路，兰旭东跑了无数趟。他说，当初清华决定将跨介质研究院落地这里，是经过反复掂量的。

“你看，”他指向窗外，远处是曹妃甸港林立的岸桥，“交通、工业基础、海港运输、产业园区、营商环境——五个手指攥成一个拳头，北京研发、曹妃甸转化，才能从蓝图变成现实。”

雄厚的工业基础，是最实在的支撑。首钢京唐就在几十公里外，特种钢可以随时供应;中石油唐山LNG接收站就在海边，液氧甲烷等能源半小时内运达。研究院做试验、搞中试，需要的工业原料，转身就能拿到。

而亿吨深水大港的运输优势，更是无可替代。传统铁路运输大型航天装备，受限于隧道、弯道和桥梁，动辄需要拆解、组装。曹妃甸港的海轮，可以直接把整枚运载火箭、完整的航天发动机装上船，运往山东海阳发射场。

“效率更高、成本更低、安全性更强。”兰旭东说，“这是给高端装备量身定制的出海通道。”

在研究院的试验平台前，记者遇到了星梭科技(北京)有限公司的CTO技术负责人姜路野。这是一家典型的“清华系”企业——研发团队在北京亦庄，成果转化基地在曹妃甸。今年3月13日，星梭科技已经和曹妃甸本地企业唐山新航生态科技发展有限公司签署协议，下一代全流量补燃发动机研制及总装中心项目落户曹妃甸。

姜路野向记者细数曹妃甸的“五大优势”：“区位：北京想创意，两小时过来做试验，当天往返，科研效率翻倍。产业：特种钢、精密铸件、液氧甲烷，就地取材，成本比北京低一大截。科创：跨介质研究院、燕赵钢铁实验室就在隔壁，技术难题抬脚就能请教。空间：不像山区试验场，这里交通便利、配套齐全，研发和试验不再‘两地分居’。港口：火箭造好了，直接上船出海发射。”

他笑着说，过去商业航天企业把试验基地扎在偏远山区，进出一趟翻山越岭，设备坏了找个螺丝钉都要等三天。在曹妃甸，一个电话，配套企业半小时到位。

这种“北京出技术、曹妃甸造产品”的协同模式，正在空天产业园加速落地。卫星总装厂、卫星接收中心、卫星数据中心已建成投用。同属“清华系”的星梭科技，将北京研发的商业航天核心技术带到这里，依托研究院的试验平台，打造“研制-总装-试车-优化”的完整闭环。

“这是新质生产力的渤海湾样本。”唐山新航生态科技发展有限公司董事长王雷站在空天产业园的规划图前，眼里有光。“曹妃甸的产业承载空间，是一流的。”他说，“我们在这里布局航天制造产业，就是要让北京的创新智慧，在河北大地结出丰硕的产业硕果，进一步完善京津冀商业航天全链条。”