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界面新聞編輯｜張慧
經(jīng)過一個(gè)多月的等待，“隆隆”聲終于從發(fā)射架那端傳來(lái)?；鹧鎻木艂€(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)底部噴射而出，伴隨著滾滾白煙，將這個(gè)高約66米、直徑約4.5米、穿著“不銹鋼鎧甲”的火箭，快速推向了空中。
12月3日，藍(lán)箭航天可重復(fù)運(yùn)載火箭朱雀三號(hào)迎來(lái)首飛，并成功入軌。盡管一級(jí)回收失利，但本次發(fā)射為后續(xù)的回收可奠定了基礎(chǔ)，意義重大。
在藍(lán)箭航天發(fā)射場(chǎng)地?cái)?shù)公里外，天兵科技、中科宇航的工位，也將在本月迎來(lái)屬于它們的液體可回收火箭首飛。
去年年初，在中國(guó)版星鏈即將開建的信息氛圍下，商業(yè)火箭處于大展拳腳的亢奮中。但“630事件”讓行業(yè)套上安全緊箍咒，轉(zhuǎn)為低調(diào)行事。
業(yè)內(nèi)亟待信心提振。這讓年底的這三次液體火箭發(fā)射，顯得更為矚目。
使用液體推進(jìn)劑，是火箭通往可重復(fù)使用的核心前提和必經(jīng)之路。
液體火箭可精準(zhǔn)控制燃料使用量，好比一輛可踩油門和剎車的汽車，且比沖高、運(yùn)力大；固體火箭則像一點(diǎn)即沖上天的爆竹，比沖小、推力不易控制。
目前，全球只有美國(guó)掌握了可重復(fù)使用火箭技術(shù)。SpaceX旗下的獵鷹9號(hào)，在2015年首次完成回收，迄今已完成500余次發(fā)射。今年11月，貝索斯名下藍(lán)色起源憑借新格倫火箭，成為全球第二家掌握火箭回收技術(shù)的公司。
除中美外，俄羅斯、歐洲、日本等航天力量較強(qiáng)的國(guó)家和地區(qū)，均在推進(jìn)液體可回收火箭研發(fā)，但大多處于技術(shù)驗(yàn)證或設(shè)計(jì)階段。
火箭的重復(fù)使用，將大大降低發(fā)射成本，加速推進(jìn)國(guó)家低軌互聯(lián)網(wǎng)星座的建設(shè)，確保中國(guó)在新一輪太空競(jìng)賽中掌握主導(dǎo)權(quán)。
目前，國(guó)內(nèi)固體火箭發(fā)射成本約10萬(wàn)元/公斤、最大近地軌道運(yùn)力6.5噸；獵鷹9號(hào)發(fā)射成本不到2萬(wàn)元/公斤，運(yùn)力為22.8噸。憑借這一優(yōu)勢(shì)，SpaceX已發(fā)射超1萬(wàn)顆星鏈衛(wèi)星，其今年上半年載荷入軌質(zhì)量占到全球總量的87.5%。
經(jīng)過十年發(fā)展，中國(guó)商業(yè)火箭已從“會(huì)飛”，進(jìn)入到“飛得好、飛得便宜”階段。
當(dāng)前已實(shí)現(xiàn)入軌級(jí)發(fā)射的六家中國(guó)商業(yè)火箭公司，被業(yè)內(nèi)稱為民營(yíng)火箭“六小強(qiáng)”，它們均已布局液體火箭。
朱雀三號(hào)、天龍三號(hào)和力箭二號(hào)這三款液體火箭均在年底“趕工”，背后推手是垣信衛(wèi)星此前發(fā)布的一則招標(biāo)。
垣信衛(wèi)星中國(guó)低軌衛(wèi)星星座的兩大主力運(yùn)營(yíng)商之一，其主導(dǎo)的千帆星座項(xiàng)目是中國(guó)版星鏈的代表性工程。
今年8月，按照垣信“一箭18星”的采購(gòu)要求，藍(lán)箭航天、天兵科技、中科宇航三家公司入圍，要求之一便是：年內(nèi)匹配箭型完成首飛。此前，垣信的兩次招標(biāo)均因供應(yīng)商報(bào)名數(shù)量不足三家流標(biāo)，并取消了“有成功飛行經(jīng)驗(yàn)”這一條件。
讓步的背后，實(shí)則為對(duì)大運(yùn)力火箭的渴求。
因?yàn)榻剀壍赖膬?yōu)質(zhì)位置和通信頻率是稀缺戰(zhàn)略資源，采用“先到先得”的國(guó)際規(guī)則，晚到者可能面臨無(wú)位可用的境地。
中國(guó)對(duì)于近地軌道衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座的部署進(jìn)入關(guān)鍵階段。國(guó)網(wǎng)星座（即GW星座）和千帆星座兩大國(guó)家戰(zhàn)略級(jí)項(xiàng)目，將在2024-2035年間分階段部署近2.8萬(wàn)顆衛(wèi)星，未來(lái)7-10年需700-800枚單發(fā)運(yùn)力不低于18噸的運(yùn)載火箭。
這些都是擺在面前的迫切需求，考驗(yàn)的是國(guó)內(nèi)火箭運(yùn)力提升與商業(yè)化落地。
中科宇航副總裁樊娜告訴界面新聞，從設(shè)計(jì)參數(shù)看，目前研發(fā)的商業(yè)火箭中，僅中科宇航力箭二號(hào)、藍(lán)箭航天朱雀三號(hào)、天兵科技天龍三號(hào)，能夠滿足星網(wǎng)、垣信等星座“一箭多星”的高密度組網(wǎng)需求。
將“火箭回收”從圖紙變?yōu)樾袠I(yè)標(biāo)準(zhǔn)，獵鷹9號(hào)花了十年時(shí)間。中國(guó)商業(yè)火箭將這一周期壓縮到三年——試圖在2025-2026年實(shí)現(xiàn)液體火箭首飛及一級(jí)回收。
站在最前列的是，是藍(lán)箭航天，其次主要是天兵科技、中科宇航、星際榮耀。
星河動(dòng)力和東方空間的發(fā)射重點(diǎn)仍在固體火箭上，前者液體火箭運(yùn)力較小，后者進(jìn)度略慢于幾家龍頭。
藍(lán)箭航天在可重復(fù)火箭賽道上的突圍，始于其“大膽的放棄”。
十年前，中國(guó)商業(yè)火箭剛起步，固體火箭研發(fā)周期短、技術(shù)門檻相對(duì)較低，成為多數(shù)企業(yè)的首選。
2018年，藍(lán)箭航天寄予厚望的固體火箭朱雀一號(hào)發(fā)射失敗。其轉(zhuǎn)而對(duì)標(biāo)SpaceX，全力攻堅(jiān)液氧甲烷液體火箭。
2023年7月，朱雀二號(hào)遙二運(yùn)載火箭成功入軌，成為全球首枚成功入軌的液氧甲烷火箭。此舉也讓藍(lán)箭航天一戰(zhàn)成名。
一個(gè)月后，可重復(fù)使用的朱雀三號(hào)立項(xiàng)。一年后，朱雀三號(hào)完成垂直起降回收十公里飛行試驗(yàn)——這是實(shí)現(xiàn)回收復(fù)用關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)之一。
“設(shè)計(jì)目標(biāo)是重復(fù)使用不少于20次，把每公斤的發(fā)射費(fèi)用降低到2萬(wàn)元以下?！彼{(lán)箭航天董秘張宇蛟提供界面新聞的數(shù)據(jù)顯示。
這一價(jià)格對(duì)標(biāo)獵鷹9號(hào)。
“朱雀三號(hào)可能會(huì)在五年內(nèi)超過獵鷹?！瘪R斯克10月底曾在社交平臺(tái)上評(píng)價(jià)。
同為可重復(fù)使用火箭賽道中的有力競(jìng)爭(zhēng)者，中科宇航和天兵科技先后成立于2018年和2019年，屬于中國(guó)商業(yè)航天發(fā)展第二階段的“后起之秀”。
天兵科技的創(chuàng)始人康永來(lái)，曾是航天一院一部總體室主任。與其他企業(yè)從固體火箭起步不同，天兵科技成立之初，就將目光鎖定在液體火箭上。
2023年4月，天兵科技憑液氧煤油火箭天龍二號(hào)的成功，打破全球私營(yíng)液體火箭首飛失利魔咒。這也是中國(guó)商業(yè)航天首款成功入軌的液體運(yùn)載火箭。
“在設(shè)計(jì)之初，天龍三號(hào)就確定了高可靠、低成本和批量化的發(fā)射能力，可以實(shí)現(xiàn)‘一箭36星’?！笨涤纴?lái)對(duì)界面新聞表示。天龍三號(hào)官方披露的近地軌道運(yùn)力約為17-22噸。
中科宇航是國(guó)內(nèi)首家混合所有制商業(yè)航天火箭公司，創(chuàng)始人楊毅強(qiáng)曾任中國(guó)首型固體運(yùn)載火箭長(zhǎng)征十一號(hào)、首型空射運(yùn)載火箭首任總指揮。
該公司的液體火箭力箭二號(hào)近地軌道運(yùn)力設(shè)計(jì)為12噸，“增強(qiáng)版”重型近地軌道運(yùn)力可提升至22噸。
天兵科技和中科宇航對(duì)發(fā)射成本的預(yù)估，也在對(duì)標(biāo)獵鷹9號(hào)。
“天龍三號(hào)擁有業(yè)內(nèi)相對(duì)較低的發(fā)射價(jià)格，約為2-3萬(wàn)元/公斤。”這是康永來(lái)給出的報(bào)價(jià)。
樊娜表示，力箭二號(hào)一次性狀態(tài)下的火箭發(fā)射成本，較獵鷹9號(hào)回收狀態(tài)下的成本略高，未來(lái)實(shí)現(xiàn)可回收后的成本，將顯著低于后者，這符合中國(guó)制造成本優(yōu)勢(shì)的客觀邏輯。
不過，天龍三號(hào)和力箭二號(hào)的首飛將不完全驗(yàn)證回收技術(shù)。
按照計(jì)劃，天龍三號(hào)首飛箭將部分考核可重復(fù)使用技術(shù)，明年下半年才開始全面做重復(fù)使用的驗(yàn)證。
火箭回收可分為一子級(jí)回收和全回收。一子級(jí)含發(fā)動(dòng)機(jī)，是火箭成本最高的部分，回收性價(jià)比最高，是回收路徑的第一步，也是最急迫的一步。全回收包含回收整流罩等所有部件，其性價(jià)比仍有待探討。
“相對(duì)于回收路徑，當(dāng)前國(guó)內(nèi)客戶更關(guān)心的是火箭實(shí)際運(yùn)力、衛(wèi)星能不能批量打上去、需要多少錢。”樊娜認(rèn)為，提供高性價(jià)比的火箭、滿足一箭多星的發(fā)射需求、創(chuàng)造穩(wěn)定的現(xiàn)金流和利潤(rùn)，是當(dāng)下民營(yíng)火箭企業(yè)更為重要的事。
康永來(lái)持相似觀點(diǎn)，“可靠性才是當(dāng)前商業(yè)火箭最需解決的問題”。
“對(duì)中國(guó)來(lái)說，現(xiàn)在還不是炫技的時(shí)候，更迫切的事情是占頻保軌?！笨涤纴?lái)說，“誰(shuí)能把衛(wèi)星盡快地打上去，誰(shuí)就幫國(guó)家占領(lǐng)了地盤?！?/p>
實(shí)施回收對(duì)火箭原有運(yùn)力有30%-40%的損失。在康永來(lái)看來(lái)，可重復(fù)使用火箭的性價(jià)比，需在五次復(fù)用后才凸顯。
他希望，現(xiàn)階段有一部分企業(yè)去做重復(fù)使用技術(shù)，更多的企業(yè)要學(xué)會(huì)快速“復(fù)制”火箭，提升運(yùn)力和可靠性。
與藍(lán)箭航天同時(shí)期成立的星際榮耀，在可回收技術(shù)上的實(shí)力也不容小覷。
該公司已于2023年完成國(guó)內(nèi)首次液氧甲烷火箭重復(fù)使用飛行試驗(yàn)，進(jìn)展在業(yè)內(nèi)位居前列。面向星座組網(wǎng)需求研制的雙曲線三號(hào)，計(jì)劃明年完成首飛入軌及一子級(jí)海上垂直回收。
柵格舵、著陸支腿和回收?qǐng)龅?，是可重?fù)使用火箭必須具備的三要素。
有外媒將藍(lán)箭航天和星際榮耀視為最有可能對(duì)標(biāo)SpaceX的國(guó)內(nèi)民營(yíng)火箭企業(yè)，因?yàn)樗鼈兊囊后w火箭最先具備可回收的這三要素。
但星際榮耀的雙曲線三號(hào)并未入圍垣信的招標(biāo)。這與該公司此前的發(fā)射成功率有一定關(guān)系，其發(fā)射歷經(jīng)四次失敗，發(fā)射成功率僅50%。
資金壓力曾是懸在所有民營(yíng)火箭公司頭上的利劍。
但今年起，風(fēng)向變了。
“民營(yíng)火箭六小強(qiáng)”中，除東方空間外，其他五家均在今年7-10月陸續(xù)宣布了IPO輔導(dǎo)。這一輪密集的上市動(dòng)作，反映出商業(yè)航天企業(yè)加速向資本市場(chǎng)靠攏、推動(dòng)商業(yè)規(guī)?；内厔?shì)。
藍(lán)箭航天的朱雀三號(hào)發(fā)射成功后，有望大幅推高其資本市場(chǎng)估值，也將為行業(yè)上市進(jìn)程按下加速鍵。
融資環(huán)境的改變，主要得益于市場(chǎng)需求的釋放、產(chǎn)業(yè)成熟度的提升，以及國(guó)家支持政策地推出。
“現(xiàn)在談融資變得容易，有大量資金正在向商業(yè)航天聚集?！笨涤纴?lái)對(duì)于這種變化深有體會(huì)。他同時(shí)認(rèn)為，中國(guó)的商業(yè)航天，已經(jīng)從過去的靠融資輸血，向著靠市場(chǎng)、靠自我循環(huán)來(lái)輸血的階段轉(zhuǎn)變。
在這一階段，商業(yè)火箭還有需要合力解決的問題。
比如，發(fā)射工位的建設(shè)。
目前，明確在酒泉建成或在建專屬工位的主要有四家企業(yè)，分別為藍(lán)箭航天、中科宇航、天兵科技以及星河動(dòng)力。
“工位難拿，也難建?！狈日f，中國(guó)工位數(shù)量和位置尚未達(dá)到火箭公司可以自由選擇的程度。她所在的中科宇航，是業(yè)內(nèi)少有的固體、液體雙工位配置。
“獵鷹9號(hào)為什么一天能發(fā)兩次？因?yàn)镾paceX在美國(guó)東西海岸都有發(fā)射場(chǎng)?！币晃粯I(yè)內(nèi)人士說。
當(dāng)商業(yè)航天發(fā)射頻次不斷增加，這也亟待國(guó)家政策層面建立起適應(yīng)航班化發(fā)射的監(jiān)管體系，實(shí)現(xiàn)常態(tài)化快速審批。
“為了一次發(fā)射，企業(yè)至少要等一個(gè)月?！庇谢鸺髽I(yè)人士對(duì)界面新聞稱，希望火箭發(fā)射能實(shí)現(xiàn)與工商系統(tǒng)一樣，一次辦理完成就可以。
好消息是，中國(guó)政府已經(jīng)在做出改變。
近日，商業(yè)航天司這一國(guó)防科工局新設(shè)立的職能部門公開亮相，標(biāo)志著中國(guó)商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)迎來(lái)專職監(jiān)管機(jī)構(gòu)。
11月25日，國(guó)家航天局印發(fā)《國(guó)家航天局推進(jìn)商業(yè)航天高質(zhì)量安全發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2025-2027年）》，再次明確商業(yè)航天在國(guó)家戰(zhàn)略中的定位，推動(dòng)商業(yè)航天規(guī)?；⒁?guī)范化發(fā)展。
10月底發(fā)布的“十五五”規(guī)劃建議中，首提“航天強(qiáng)國(guó)”，也讓業(yè)內(nèi)對(duì)于未來(lái)五年商業(yè)航天的發(fā)展，有了更多期待。
確定性的市場(chǎng)需求疊加政策助力，當(dāng)技術(shù)突破與規(guī)?；瘧?yīng)用形成合力，中國(guó)商業(yè)航天參與者有望撕掉“追趕者”的標(biāo)簽。