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        中國民用航天一飛沖天

        2019-09-10 16:12:13包校千
        風流一代·TOP青商 2019年9期
        關鍵詞:星際雙曲線榮耀

        包校千

        北京時間2019年7月25日13時00分,中國民營火箭企業(yè)“星際榮耀”運載火箭雙曲線一號(SQX-1 Y1)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功點火升空,按飛行時序將多顆衛(wèi)星及有效載荷精確送入預定300公里圓軌道。

        星際榮耀官方表示,此次發(fā)射創(chuàng)造了中國商業(yè)航天的“三個首次”。即首次成功發(fā)射并高精度入軌;首次一箭多星發(fā)射入軌;首次實現(xiàn)太空廣告和視頻回傳。

        事實上,每個行業(yè)都需要標志性事件引發(fā)關注并帶來實質性影響,商業(yè)航天領域亦是如此。北京理工大學宇航學院特聘教授張曉敏認為,此次入軌發(fā)射的重要意義在于,我國民營商業(yè)航天運載火箭真正具備了運送載荷到太空的能力。

        在此之前,民營火箭企業(yè)接連遭遇了兩次發(fā)射失利。第一次是在 2018年10月,藍箭航天“朱雀一號”運載火箭在發(fā)射升空后的402秒,三級出現(xiàn)異常,搭載的商業(yè)衛(wèi)星“未來號”未能按照預定計劃入軌。第二次發(fā)生于今年3月,零壹空間發(fā)射的OS-M運載火箭,在一二級分離后,火箭姿態(tài)失穩(wěn),發(fā)射任務遺憾告終。

        火箭發(fā)射失敗的案例并不罕見,但只要有一次發(fā)射失敗,就會對公司運營帶來慘重損失。2015年6月,獵鷹9號運載火箭發(fā)生爆炸,讓SpaceX運營虧損嚴重。

        盡管火箭各項技術發(fā)展至今,發(fā)射成功的概率遠遠高于失敗的概率,但失敗的不只是一枚火箭這么簡單,其搭載的衛(wèi)星和空間載荷也全部損毀。更重要的是,一次失敗,便會讓客戶懷疑火箭的可靠性,從而取消掉后續(xù)計劃中所有與之相關的發(fā)射訂單。

        航空航天領域向來是以高難度、高風險和高投入著稱。而種種因素又使得其受關注程度遠高于其他行業(yè)。一旦發(fā)射失敗,勢必會讓市場信心受挫。尤其是商業(yè)航天,火箭失敗必然會影響投資人的熱情。有商業(yè)航天業(yè)內人士曾斷言,在火箭入軌的時間節(jié)點上將淘汰一大批企業(yè)。

        2019年7月25日,甘肅酒泉,北京星際榮耀空間科技有限公司的雙曲線一號遙一(SQX-1 Y1)長安歐尚號運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射,實現(xiàn)了中國民營運載火箭成功入軌零的突破。

        而星際榮耀運載火箭的發(fā)射成功,重新點燃了民眾和投資人對中國商業(yè)航天的信心。2018年4月5日,星際榮耀成功發(fā)射了“雙曲線一號”運載火箭。雖是亞軌道的試驗型火箭,沒有搭載載荷,但這次發(fā)射驗證了諸多關鍵性技術。

        據了解,最新發(fā)射的雙曲線一號運載火箭是迄今中國民營航天起飛規(guī)模最大、運載能力最強的運載火箭:三固一液的四級串聯(lián)構型,總長20.8米,起飛總質量31噸500千米太陽同步軌道(SSO)運載能力為260kg。

        似乎,星際榮耀的加速度讓其運載火箭離SpaceX越來越近。

        即便如此,大家對中國商業(yè)航天的新期待,不應局限于“中國版的SpaceX”。實際上,星際榮耀并不愿為公司貼上這一標簽。星際榮耀副總裁霍甲曾表示,公司和SpaceX最主要的差距,“不是技術而是商業(yè)氛圍,趕超他們只是時間的問題”。

        不容忽視的一點是,SpaceX早期經歷的困難遠超想象。在2008年之前,原本為數不多的幾次火箭發(fā)射,無一例外地全部宣告失敗,以致SpaceX長期游離于生死存亡線,瀕臨破產。好在NASA(美國國家航空航天局)雪中送炭般的2.8億美元融資到賬,用于Merlin發(fā)動機的升級和獵鷹9號的研發(fā)。

        2015年6月28日,美國卡納維拉爾,SpaceX的獵鷹九號火箭搭載著龍飛船,向國際空間站運送物資并再次嘗試一級火箭回收,但火箭發(fā)射后不久便凌空爆炸。

        除了民間資本,SpaceX能有今天的成就,與NASA密不可分。過去十余年,NASA直接或間接提供給SpaceX的,既有航天人才,還有技術轉讓,當然還少不了資金。

        而中國民營商業(yè)航天的融資實力也并不欠缺。包括經緯、華創(chuàng)、高榕、晨興、IDG、順為、源碼、險峰、明勢、復興、賽富等在內的知名基金均在此賽道上有所布局。而創(chuàng)立于2016年10月的星際榮耀融資金額已超7億元,系民用商業(yè)航天領域累計融資額最高的公司。

        對比美國,馬斯克涉足商業(yè)航天是在2002年。和SpaceX同期誕生的,還有貝佐斯在2000年創(chuàng)立的藍色起源等企業(yè)。即使是Oneweb這樣的新興企業(yè),也比中國民營商業(yè)航天企業(yè)早3年成立。

        此外在政策因素,美國《商業(yè)太空發(fā)射法案》早在1984年就通過了國會審議。1990年的《發(fā)射服務購買法案》、1994年的《商業(yè)遙感法案》和1998年的《商業(yè)空間法》推出后,資本的助推促成了美國各類商業(yè)航天的創(chuàng)業(yè)機會。而中國商業(yè)航天得到扶持和發(fā)展,主要得益于2015年軍民融合政策的出臺實施。

        綜上,中美商業(yè)航天的競賽,起跑點相隔10余年毫不為過。相比人類現(xiàn)役運載能力最強的火箭——SpaceX獵鷹重型運載火箭,全高70.01米,芯級直徑3.66米,起飛質量為1420.788噸,起飛推力相當于18架波音747客機推力之總和,近地軌道運載能力為63.8噸,中國民營火箭企業(yè)的運載火箭任重道遠。

        可喜的是,作為太空的運輸工具,行業(yè)參與者共同期盼的運力更大、成本更低的中國民營運載火箭正在醞釀之中。

        無論是史上最強運載力,還是垂直降落回收,抑或是星箭一體化設計的Starlink,以及龍飛船載人計劃。中國民營火箭企業(yè)的各項步驟和計劃,大多與SpaceX殊途同歸。

        星際榮耀公布了未來4年的計劃。首先是讓可回收火箭成為中國商業(yè)運載火箭的標配。其預計在2021年進行首飛可重復使用的液體運載火箭——雙曲線二號,發(fā)動機采用的是自研15噸級液氧/甲烷變推力火箭發(fā)動機——焦點一號,目前已經完成了整機200秒長程試車。

        然后,在2023年首飛的雙曲線三號液體運載火箭,采用的是100噸級液氧/甲烷變推力火箭發(fā)動機——焦點二號。由此,星際榮耀將完成由固到液、由小到大的運載火箭型譜的構建。

        而星際榮耀開啟商業(yè)化運營的腳步正在臨近。目前,其已經掌握了運載火箭總體及系統(tǒng)集成、固體及姿軌控動力、電氣綜合、導航制導與控制、測試發(fā)射、總裝總測及核心單機等軟硬件核心技術,具備了運載火箭系統(tǒng)工程全流程、全要素的研發(fā)與發(fā)射服務能力,商業(yè)閉環(huán)的雛形基本形成。

        若發(fā)展順利,中國商業(yè)航天一定是正向加速的。根據星際榮耀的計劃,預計到2020年年底,星際榮耀將完成雙曲線一號遙二至遙六運載火箭發(fā)射任務,形成小型固體運載火箭的規(guī)模發(fā)射。

        除了固體運載火箭,星際榮耀還在瞄準可重復使用的液體運載火箭發(fā)展方向,其15噸級液氧/甲烷變推力火箭發(fā)動機——焦點一號已經完成了整機200秒長程試車;基于焦點一號構建的雙曲線二號可重復使用液體運載火箭,預計將于2021年進行首飛;基于100噸級液氧/甲烷變推力火箭發(fā)動機——焦點二號構建的雙曲線三號可重復使用液體運載火箭,預計將于2023年進行首飛。由此星際榮耀將構建由固到液、由小到大的運載火箭型譜。

        2019年6月29日,《麻省理工科技評論》評選了2019年“50家聰明的公司”,星際榮耀入選其中。對于星際榮耀的入選理由,《麻省理工科技評論》稱,作為中國民營航天企業(yè),星際榮耀完成發(fā)射了一款單級固體火箭Hyperbola-1S(即此次發(fā)射的“雙曲線一號S”),驗證了先進固體火箭發(fā)動機技術、一體化結構設計技術、快速測試發(fā)射技術、虛擬試驗應用技術等商業(yè)航天關鍵技術。“雙曲線一號S”最大飛行高度突破100公里,最大飛行速度超過每秒1200米。

        除了星際榮耀,入選這個“50家聰明的公司”榜單的中國商業(yè)航天領域公司,還有北京藍箭空間科技有限公司、民營衛(wèi)星企業(yè)北京九天微星科技發(fā)展有限公司。

        在商業(yè)航天這條投入周期長、風險高、重資產的硬科技賽道中,星際榮耀這家備受期待的明日之星能否成為中國商業(yè)航天的代表,與SpaceX一決高下,還有相對漫長的路途要走。

        (編輯 宦菁 huanjing0511@sohu.com)

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