陕西孕育“中国版SpaceX”

陕西孕育“中国版SpaceX”

7月12日上午,由蓝箭航天空间科技股份有限公司自主研制的朱雀二号遥二液氧甲烷运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空,火箭进入预定轨道,试验任务取得圆满成功。

朱雀二号是全球首枚成功入轨的液氧甲烷火箭,标志着我国运载火箭在新型低成本液体推进剂应用方面取得突破。

今年上半年,美国相对论空间公司的人族一号火箭和SpaceX公司的“星舰”两款液氧甲烷火箭也曾挑战首飞入轨,但均未成功。

蓝箭航天是中国商业航天的代表性企业,蓝箭航天朱雀二号遥二箭的成功,是中国商业航天市场持续活跃、市场主体活力竞相迸发的表现。

公开数据显示,2022年中国商业航天市场融资总额首次超百亿元,社会资本向优势领域和头部企业集中,“头雁效应”开始显现。

风险也是护城河

蓝箭航天创立于2015年,其通过研制自主可控的大推力液氧甲烷火箭发动机和中大型液氧甲烷运载火箭,建设涵盖供应链、智能制造、发射服务在内的新型科技体系。

根据发动机使用的燃料,火箭可分为固体火箭和液体火箭。固体火箭具备可靠性高、发射操作简单等特点,但比冲小、推力不易控制,不可回收重复利用。

液体火箭是指采用液体推进剂的发动机作为动力系统的火箭。相较于固体火箭,液体火箭具有比冲高、推力可调、可多次启动等优点,是可回收运载火箭的更优选择。

液体火箭燃料主要包括液氧煤油、液氧液氢和液氧甲烷等。近年来,商业航天企业多把目光转向液氧甲烷燃料,SpaceX旗下的猎鹰9号火箭使用的是液氧煤油发动机。

▲ 蓝箭航天CEO张昌武 ©史小兵

蓝箭航天CEO张昌武解释,液氧甲烷满足公司对更低成本、更高发展频次、更加工业化配套体系的需求,且更容易获取,未来面向于重复使用火箭,对于火箭及发动机的修复更加有利。此外,过去60多年里,国家围绕液氧煤油、氢氧类的发动机已经做了很多开发工作,相对成熟,蓝箭航天希望用液氧甲烷来填补中国航天领域的空白。

此次蓝箭航天发射任务成功验证了朱雀二号火箭各系统方案,为下阶段的可复用火箭研制打下了坚实基础。朱雀二号火箭即将开启批量化发射进程。未来将以朱雀系列运载火箭为核心产品,为市场提供发射服务,并对产品进行持续优化迭代,提升火箭性能,为市场提供低成本、高性能、大运力火箭产品。

2021年7月,蓝箭航天入选工信部专精特新“小巨人”企业,凭借其在液氧甲烷运载火箭领域的能力,当年8月入选“建议支持的国家级专精特新‘小巨人’企业公示名单(第二批第一年)”。

自成立以来,蓝箭航天也获得了资本市场的青睐。

公开数据显示,2020年9月,蓝箭航天完成12亿元人民币C+轮融资,此前12个月,公司共获得投资超18亿元人民币。2021年8月和2022年2月,分别获得D轮与D+轮融资,但并未披露融资金额。

蓝箭航天也经历过失败。

2018年10月27日,朱雀一号运载火箭在酒泉发射。火箭发射后飞行正常,但三级出现异常,所搭载卫星未能入轨。2022年12月14日,蓝箭航天进行朱雀二号首次飞行试验任务。当时火箭一级、二级主机飞行正常,二级游机工作异常,发射任务失利。

张昌武曾复盘说,“朱雀一号的发射对于蓝箭航天来讲是个惨痛的教训,也是一个宝贵的财富。”说是财富,指的是蓝箭航天借此跑通了运载火箭发射的所有流程,更重要的是给蓝箭航天之后的研制起了一个极大的警示作用。

“风险本身是这个行业最大挑战,也是最大的一个护城河。”张昌武说。

批量孕育“中国SpaceX”

2015年被认为是中国商业航天元年。

就在那一年,《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015-2025年)》发布,明确提出“发挥市场配置资源的决定性作用,形成政府引导、部门协同、社会参与、国际合作的多元化开放发展格局,积极推进商业化和国际化发展。”

与以科研、探索为目的的传统航天相比,商业航天以市场资源为主,在市场机制下运行,产品研发周期缩短,注重技术的多场景应用和商业模式的大规模复制,应用场景更加多元。

商业航天产业链较复杂,上下游界限相对不明显,涉及环节众多,包括原材料、卫星制造、卫星发射、地面站及终端设备、卫星应用等环节,也还包括太空旅行、太空采矿、深空探测、建设太空基地、火星移民等太空场景的探索。

▲ 商业航天产业链全图

据企查查数据显示,截至2022年4月,我国现存航天相关企业9.52万家。在已获得融资的150家企业中,上游原材料和部件类企业占比9%;中游卫星、火箭、地面制造类占比49%,集中在卫星、火箭制造赛道;下游卫星运营和应用类占比42%,集中在卫星应用赛道。在产业链价值上,面向应用端和消费端的下游发展空间极大,制造类企业呈现向上游材料端和下游应用端渗透的趋势。

《2022中国商业航天发展白皮书》数据显示,陕西是拥有航天相关企业最多的省份,主要分布在西安等地。西安被誉为“中国航天动力之乡”,拥有国内1/3以上的航天科研单位,以西安航天基地为核心,已形成完整的航天系统产业链。

该《白皮书》认为,西安航天基地正在成为我国商业航天产业发展的重要策源地。在航天六院、航天五院西安分院、航天九院16所等8个“国家队”的引领下,中科天塔、星际荣耀、银河航天等40多家商业航天企业蓬勃发展,形成了从火箭发动机的研发和生产、卫星有效载荷研发与制造、航天器在轨测控管理、卫星数据应用等全产业链布局。

▲ 西安航天基地千亿级空天产业集群

蓝箭航天就分别在北京与西安建立研发中心,前者拥有火箭及主发动机研制及运营的全部能力,后者拥有上面级发动机和姿轨控动力系统研制、运营的全部能力。同时蓝箭航天还在陕西铜川建有火箭动力系统测试基地。

一些陕西商业航天企业也快速成为行业中坚。

成立于2018年的西安寰宇卫测,着力构建一个以西安为中心,技术领先、功能完备、配套健全、测控站辐射全球的商用航天测运控网络,全力打造国内一流的航天测运控管理和技术服务平台,采用商业化模式为各类航天器提供专业可靠的测运控技术服务,致力成为国内一流的空间信息技术服务商。

陕西天回航天成立于2021年3月,是国内技术领先的商业航天动力研发公司。由西北工业大学引进的企业领军人才刘红军教授带队,以创始人原创发明为蓝本,通过核心技术团队攻关和原始创新,研制具有高推重比、高性能、低成本优势,推力为百吨级的新型液氧煤油火箭发动机、先进上面级与姿轨控发动机产品,并实现批产化和商业化,以此为基础,开发高运载效率、低成本、环保型、可重复使用的新型运载火箭。

未来,陕西完全有可能成长出“中国版SpaceX”。

不过,也必须看到,航天领域是一项高技术、高投资、高风险的行业,商业航天企业作为新生力量,需要与“国家队”双向渗透与互补,共同支撑中国商业航天体系。

秦创原总平台供稿