“國產”民營火箭兩連發,他們離SpaceX還有多遠?

“國產”民營火箭兩連發,他們離SpaceX還有多遠?

@王欣

在埃隆·馬斯克(Elon Musk)攜SpaceX橫掃國外民營航天市場之前,航空航天在大多數公眾眼裡都是一項只有“國家隊”選手才能挑起的重任,即便是回收技術早已成熟的“獵鷹(Falcon)”系列運載火箭,曾經也讓風光無限的“硅谷嬌子”馬斯克嚐盡苦頭。

但SpaceX終歸還是取得了市場的認可,事實上,SpaceX已經成為了目前世界範圍內為數不多的幾家能夠實現民營航天商業化運作的公司之一。這樣的成功也啟發並激勵著不少在民營航天這條路上探索的後來者,國內也不例外。

從“雙曲線”到“兩江之星”

北京時間5月17日7時33分31秒,內蒙古阿拉善盟某基地傳來一聲巨響——隨著1號指揮員發出“點火”指令,一枚高約9米的白色火箭騰空而起,轉眼便在天空中留下一條長長白色尾跡,隨後漸漸飛出人們的目視範圍。

5分鐘後,火箭按照計劃落入指定區域,按照火箭研製方零壹空間的說法,這是國內首枚民營自研商用亞軌道火箭。

這枚火箭名為“重慶兩江之星”,箭長9米,重7200公斤,火箭箭身上,塗裝著由“重慶兩江之星”文字和包圍文字的兩條曲線圖案,這兩條曲線採用兩江新區標識配色,分別代表著在重慶交匯的長江和嘉陵江。

而零壹空間這家公司和重慶兩江新區的關聯還不止於此。這家2015年8月成立於北京的公司去年2月已經在重慶兩江新區落地併成立子公司重慶零壹空間航天科技有限公司,依託重慶兩江新區在通用航空、高端裝備、電子信息等方面的特殊新興產業集群區位優勢,他們在兩江新區佈局的火箭基地今日也正式動工,該基地一期佔地50畝,今年年底就能正式投用,建成後,據稱擁有年產30發運載火箭總裝測試及試驗能力。

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吊裝中的“重慶兩江之星”火箭

藉此,零壹空間希望能成為國內首家擁有完整的火箭研發、設計、生產、總裝等自主知識產權的民營企業。

但這樣的“國產”民營火箭,“重慶兩江之星”並不是第一發。4月5日凌晨兩點,北京星際榮耀空間科技有限公司的首枚固體驗證火箭“雙曲線一號S”在海南發射升空,此次試驗,不僅是該型火箭的首飛,也是“星際榮耀”作為中國民營航天企業參與運載火箭研製的首秀。

而在這之前,國內民營火箭行業裡還有最早以“火箭小子”稱號出現在大眾視野中的胡振宇和他的翎客航天,以及零壹空間CEO舒暢在航天產業基金時期的前同事、翎客航天的早期顧問張昌武所創建的藍箭空間。

積跬步,各家的技術突圍之路

翎客航天、零壹空間、藍箭空間和星際榮耀,組成了國內民營火箭先驅隊伍的“主力軍”。作為同一條賽道上的選手,各家在過去的幾年時間裡他們爭相亮“箭”,輪番登上媒體頭條,“中國版SpaceX”和“中國版馬斯克”的標籤也頻頻易主。

比如早年十分活躍的胡振宇和翎客航天,自2014年陷入沉寂後一度陷入“破產”謠言。但就在今年年初,翎客航天帶著“採用單發動機矢量控制的懸停飛行火箭”再次出現在人們的視野當中。

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翎客航天的火箭懸停實驗

這裡的“懸停”,是火箭回收和重複使用最關鍵的核心技術之一,也是未來實現探月和登火必不可少的途徑,目前全世界範圍內掌握該項技術的公司和研究機構不超過10家,其中就包括馬斯克的SpaceX和亞馬遜CEO貝索斯的藍色起源。而翎客航天的官方資料顯示,他們目前經完成了3款懸停火箭的研製,重複飛行200餘次並積累了大量的試驗數據和工程經驗。

雖然正如質疑的聲音所言,翎客所掌握的技術與SpaceX的“成熟”相距甚遠,但他們仍然是國內唯一一家決心要複製SpaceX模式、走可回收重複利用道路的民營航天公司。

另一邊,有著雄厚業內資源的藍箭,則選擇了一條更為基礎但也同樣艱難的液體發動機研發之路。作為火箭發射的核心技術,液體發動機的研發往往牽涉到一般民營企業很難觸及的複雜產業鏈。藍箭很早便意識到了這一點,他們於2016年6月建立了液體火箭發動機研製團隊,並在今年3月正式宣佈自主研發的液氧甲烷發動機推力室試車成功。

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藍箭自主研發的液氧甲烷發動機

這與馬斯克成立SpaceX初期多次前往俄羅斯購買火箭碰壁的經歷頗有幾分相似——只有在液體火箭自主研發上取得突破,才能越過商業航天的護城河,為液氧甲烷火箭的商業化應用進程夯實地基。正因為如此,在藍箭自研液氧甲烷發動機試車成功的同時,星際榮耀也在加碼液體發動機的研製。

但國內民營火箭在核心技術上總體仍不成熟,比如近期星際榮耀和零壹空間兩連發的火箭,嚴格來講都僅僅是控制系統簡單(甚至沒有控制系統)的探空火箭。像SpaceX那樣的運載火箭,國內還沒有民營航天公司成功做出來。

幾家民營航天公司在技術上從無到有的各自探索固然值得肯定,但在“國產”民營火箭上貼SpaceX的標籤顯然還為時過早。

民營航天還需要一枚運載火箭

SpaceX的成功雖然表明民營企業也可以做火箭,但並非所有的民營火箭都能走向商業化並實現盈利。

雖然從技術層面上來講,民營航天所需的核心發動機技術正逐漸受到重視,但真正能夠滿足市場需求的運載火箭還沒有出現。

在這個方面,“國家隊”的實力還不可小覷。國內的航天發射主要由航天科技集團承接,而著名的“長征”系列運載火箭在全球航天業界都算得上是“物美價廉”的代名詞,以長征三號火箭為例,其發射成本僅3000萬美元,比SpaceX“獵鷹9號”單次發射6200萬美元的價格還要低(雖然後者可回收)。如此看來,國內民營航天公司要與“國家隊”競爭,如果不像翎客那樣嘗試複製馬斯克的可回收技術,就必須要在成本控制上苦下功夫。

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運載能力也是打通民營航天之路的根本

另一方面,在最受商業市場喜愛的運載火箭上,國內民營航天企業還沒有太大的進展。正如上面所提到那樣,目前翎客、零壹、藍箭等發射的探空火箭結構簡單、無需控制系統,其主要技術要求仍停留在如何保證飛行穩定、如何達到預定的探測高度和如何減少彈道頂點和落點散佈的階段。結構更復雜、動力裝置要求更嚴格、控制系統更精確的運載火箭所要求的技術指標遠在此之上,但更加能夠滿足商業公司進行衛星發射、載人航天、空間站建設等發射需求。

因此,不管是“國內首枚”還是“民營自主研發”,在第一枚運載火箭成功上天之前,民營航天還有很長的路要走。

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