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《财经》:马斯克之外 中国的民营火箭新势力

时间:2018-07-04单位:党委宣传部浏览量:99

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  《财经》6月30日报道(记者 陈亮 实习生 周健)5月11日,SpaceX成功发射了“猎鹰9号”最终版本Block5,意味着美国载人航天发射计划重新进入倒计时。按照NASA(美国国家航空航天局)的要求,该版本在成功发射7次后可进行载人试验。


  这或许能让已被特斯拉困境搞得焦头烂额的马斯克感到一丝安慰:虽然产能和资金仍困扰着特斯拉,但在商业火箭领域,SpaceX已经建立了明显的优势。


  运载火箭,这个原被认为是“国家队”之间角逐的赛场,现在逐渐发生了新的变化。


  以SpaceX为代表的民营火箭公司崛起,补充了NASA在低成本领域的空白。俄罗斯S7Space正式向俄罗斯政府和航天集团提出了将国际空间站俄罗斯舱段私有化的建议,以期能够建立太空港,为星际间飞行做商业试验。


  在中国,军民融合政策频出。2014年工信部发布了《促进军民融合式发展的指导意见》。2017年国防科工局《关于推动国防科技工业军民融合深度发展的意见》,将支撑太空、网络、海洋等重点新兴领域建设写入上述意见中。


  从2014年起,已有多家民营火箭公司成立,拉开了中国民营火箭的序幕。从融资和估值来看,北京星际荣耀空间科技有限公司(下称“星际荣耀”)、重庆零壹空间航天科技有限公司(下称“零壹空间”)及北京蓝箭空间科技有限公司(下称“蓝箭航天”)成为目前的第一梯队,备受市场的关注。


  但相比今年已经成功发射11次的SpaceX,中国的民营火箭们还处在技术和商业探索的初步阶段。目前发射成功的仅是探空火箭,这与运载火箭有着天壤之别。


  国内民营火箭的比赛已经开哨。一家民营火箭公司的负责人告诉《财经》记者,由于体制内有着种种不便,例如审批繁琐,因此,越来越多的人愿意出来单干。虽然有众多人才从航天系统内走出,但是要想做到能与美国的SpaceX、Blue Origin等技术水平相匹配的民营火箭公司并不容易。


  开放是第一步,下一步又该怎么走?从发射现状来看,各家还处于发射探空火箭的状态下,对于运载火箭都在抓紧研制。在发动机方面,何时研制出来具有更大推力的液体发动机也是一大难点。


  中国宇航学会卫星应用专业委员会专家、北京千域空天咨询有限公司创始人蓝天翼在接受《财经》记者采访时表示,目前中国民营火箭公司技术仍处于起步阶段。相关产业配套也需加强。除此之外,政策也是一大问题。


起步:从草根到精英


  随着中国军民融合战略的深入,越来越多有着名校和大公司光鲜履历的创业者参与其中,公司之间也因研发、融资等能力形成了两个梯队。


  5月17日,零壹空间自主研发的“重庆两江之星”发射成功。4月5日,星际荣耀发射名为“双曲线一号S”的火箭。


  更早些时间,蓝箭航天成功点火10吨级液氧甲烷火箭发动机(下称“液发”),公司自称成为继Space X和Blue Origin之后全球第三家自主掌握液发技术的民营航天公司。


  从争相发射火箭,到研究液发火箭,中国民营火箭公司间的技术探索标志着民营火箭这场赛局正式拉开帷幕。


  这场赛事的起始,是一名90后。


  2014年元旦刚过,当时还是华南理工大学工商管理大四学生的胡振宇,在深圳前海注册了中国第一家民营航天公司——翎客航天。之所以选择在前海,是因为在那里注册不需要办公地址。翎客航天在创建之初,团队中只有严丞翊一人有相关的专业背景:他是清华大学火箭队创始人与航天博士生、美国密歇根大学航天科技硕士。


  一段时间内,江苏高邮某处一个普通的农家院子是翎客航天的办公室、车间和宿舍,胡振宇在这里既是创始人,也是司机和机械师。就在这里,胡振宇和团队进行了变推力火箭发动机的地面点火测试。由于过程中发生泄漏意外,最终仅持续点火10秒钟。


  之后试验仍在不断进行,从开始仅持续几秒钟到最后接近100秒。2014年的夏天胡振宇和他的团队完成了40多次各种工况的液体发动机点火试验。之后该产品交付给了一家国家级航天研究所,这是翎客航天拿到的第一个商业订单。此后不久,毕业于北京航空航天大学的楚龙飞博士,在航天院所工作三年后选择加入翎客航天,出任CTO。


  2015年3月,翎客航天在内蒙古发射了翎客一号、二号。通过仿真模拟计算射高,两枚火箭分别到12千米和68千米。虽然射高与57年前北京航空航天大学师生制造的探空火箭相比还有差距,但蜂拥而至的媒体,大量的曝光,给胡振宇和翎客航天冠上了“中国马斯克”、“中国‘SpaceX’”的头衔。


  一时间,胡振宇成为舆论的宠儿,从火箭爱好者带领博士造火箭,到成为一家估值上亿元公司的创始人,再被视为中国航天传统体制的挑战者,甚至入选了当年福布斯的亚洲地区30位30岁以下商业领袖榜单。


  就像硬币的正反面,在获得外界更多关注的同时,胡振宇和翎客航天也被打上了诸多问号,“非科班出生”、“伪高科技”、“民间科学家”等质疑从未间断。在坚持辩解无望后,胡振宇选择沉寂一段时间。


  在胡振宇选择沉寂的同时,中国正逐步打开封闭的航空航天领域。


  2014年11月在北京举行的联合国空间法研讨会上,中国国家航天局秘书长田玉龙表示航天法的出台将有助于推动中国商业航天产业发展。


  2016年中华人民共和国国务院新闻办公室在北京发布的《2016中国的航天》白皮书中明确写道,进一步完善准入和退出机制,建立航天投资项目清单管理制度,鼓励引导民间资本和社会力量有序参与航天科研生产、空间基础设施建设、空间信息产品服务、卫星运营等航天活动,大力发展商业航天。


  星际荣耀负责人告诉《财经》记者,得益于政策的推动,使得体制内的人有了走出体制动力。现在很多民营火箭公司的人才都来自于航天系统。


  中国民营火箭领域迎来更多有实力的参与者,也逐渐因为研发实力和融资能力而形成较为明显的两个梯队。


  星际荣耀、零壹空间和蓝箭航天逐渐从众多挑战者中脱颖而出,成为中国民营火箭比赛的第一梯队。星际荣耀和蓝箭航天融资规模均超5亿元,零壹空间融资规模也达到了5亿元。


  蓝箭航天CEO张昌武虽然是金融人士,但是其CTO吴树范是国家“千人计划专家”,南京航空航天大学博士,曾在欧洲航天局工作近15年,任宇航系统高级工程师。


  星际荣耀也有中国航天科技集团公司一院研发中心的专家加入,该院是“长征”系列运载火箭的研制单位。而零壹空间也有高层曾供职于航天一院。


  得益于高端人才的加入,和由此产生的体制内外人才的流动,第一梯队的民营航天公司在研发实力上得到很大的增强。三者的动力及火箭总体研发设计团队都已超过百人。


  零壹空间在成功发射自主研发的探空火箭“重庆两江之星”之前,还研发了高度集成化的一体化综合控制机和液体姿控发动机。


  星际荣耀已经发射飞行高度100千米的亚轨道火箭“双曲线一号S”。


  蓝箭航天在2016年后将具有反复利用潜力的液氧甲烷发动机作为研发重点,在取得突破性进展后表示将在今年下半年发射一枚入轨火箭。目前在国际民营航天公司中,同类型产品只有Space X的“猛禽”系列和蓝色起源的BE系列。


  第二梯队则估值在2亿元以下,已组建基本研发团队,但仍处于发动机研制阶段,星途探索、九州云箭、灵动飞天、深蓝航天等公司基本均属于这一梯队。当然,还有胡振宇的翎客航天。


  翎客航天再出现在媒体上,已经是今年1月在山东龙口完成了火箭悬停及回收试验,这是国内第一次实现火箭低空回收。


  胡振宇告诉《财经》记者,可重复使用火箭的商业化必然趋势。过去的一年半时间内,翎客航天自主研发变推力液体发动机和火箭回收核心控制技术。


  在随后5月27日的云栖2050大会上,胡振宇带来了翎客航天的“新航线一号”商业运载火箭,该火箭计划将在2020年四季度实现首飞,而最重要的一级主发动机目前已部分投产,计划年内点火测试。


  胡振宇感叹,中国民营航天才刚刚起步。


  技术:约束与扶持下的探索


  目前国内民营火箭公司成功发射的是探空火箭,与运载火箭有着巨大差异。同时,火工品的产生和流通在中国受到严格的管制,民营火箭公司只得纷纷上马技术更为复杂的液体发动机。而在研发的过程中,能否得到来自体制内院所的技术或人才扶持变得至关重要。


  虽然多家企业发射了火箭,在蓝天翼看来,这些火箭只能称为探空火箭,与这些企业未来要制造的运载火箭不是同一产品。


  探空火箭是指在近地空间进行探测和科学试验的火箭。探空火箭一般为无控制火箭,其飞行高度在30公里至200公里之间。其具有结构简单、成本低、研究周期短、发射灵活方便等优点。


  例如星际荣耀用60天时间就设计并发射了一款探空火箭,其发射地点在海南中科院某试验场中。星际荣耀负责人表示,这种火箭无需进入国家级火箭发射基地进行发射。


  然而各家民营火箭公司都计划成为航天系统方案服务商。但要想真正成为航天系统方案服务商,必须要有能力发射运载火箭。


  运载火箭是将有效载荷按照预定的速度和方向送入太空的火箭,例如将卫星、载人飞船送入太空。这类火箭是在导弹基础上发展起来的,一般由2级-4级组成。每一级都包括箭体结构、推进系统和飞行控制系统。末级有仪器舱,内装制导与控制系统、遥测系统和发射场安全系统。有效载荷装在仪器舱的上面,外面套有整流罩。


  蓝天翼表示,运载火箭的设计、制造难度远大于探空火箭。掌握了探空火箭所有技术也未必能制造出可用的运载火箭。


  另外,在燃料技术方面,我国民营火箭公司也处于初步阶段。目前发射的火箭都是固体火箭。所谓固体火箭,就是指火箭发动机使用固体推进剂,例如聚氨酯、聚丁二烯、端羟基聚丁二烯、硝酸酯增塑聚醚等。


  固体火箭具有可靠性高、结构简单、使用维护方便等优势。然而其比冲量(注:比冲量越高,推力越大)低、燃烧控制较难,不能二次启动。


  更为关键的是,固体火箭制造涉及火工品制造资质的问题。由于固体火箭技术一般用于导弹,火工品制造资质都在国有企业手中。民营企业要想拿到上述资质十分困难。而液体火箭生产则不存在这个问题。


  因此,为了克服上述问题,各家都在加紧研发液体火箭。液体火箭是以液体火箭发动机做动力装置的火箭。一般由动力装置、箭体结构和控制系统等部件组成。有单级火箭和多级火箭两种。


  液体火箭具有比冲量高、燃烧可控性强、可二次启动等优势。这些优势对于民营火箭来说,其可以通过这些优势将客户的产品推入更远的轨道。胡振宇表示,现在民营火箭公司都在走固体转向液体的道路。


  梦想总是美好的。液体火箭研发难度高,系统复杂性高于固体火箭。多家民营火箭公司负责人均向《财经》记者表示,液体火箭目前仍处于研制过程中。何时能商业化还不可知。


  基于上述情况,一名来自航天院所的技术人员表示,这说明民营火箭技术仍不够成熟。其背后大都有研究院所的背景,核心技术要靠背后院所来支撑。


  商业:来自资本和政策的压力


  对中国的民营火箭公司而言,眼下火箭的技术还在探索阶段,但来自资本的商业化压力却与日俱增;与此同时,外部政策的不明朗,又让它们在商业化的道路上举步维艰。


  虽然液体火箭技术仍在研发中,但阻挡不了各家抢发火箭的热情。这份热情背后实则是对于商业化的焦虑。


  正如胡振宇所言,民营火箭事业是一个周期长、耗资多的项目。星际荣耀负责人表示,打造一个液态火箭制造工厂就需要10亿元。因此,对于各家企业来说能有各方支持至关重要。


  在融资方面,蓝箭航天、零壹空间和星际荣耀也处于领先地位,三者在新一轮的预期估值中均在20亿元人民币以上。


  蓝箭航天在今年5月刚刚完成B轮2亿元人民币的融资。在此之前,蓝箭航天已经获得多轮融资和来自湖州市超过2亿元的军民融合专项综合投资,迄今为止累计获得各类投资超过5亿元。


  在今年1月,零壹空间完成A+轮融资,资本来自哈工大机器人集团、春晓资本、正轩投资、联想之星、StarVC和陆石等机构,累计获得5亿元融资。星际荣耀也分别完成两轮融资。


  除了拿融资外,民营火箭公司还在争取地方政府的支持。例如零壹空间得到了重庆市政府的支持。其与重庆两江航空产业投资集团有限公司达成合作协议,将研制基地正式落户重庆。


  星际荣耀负责人表示,正在与相关政府接洽建造液体火箭工厂的事宜,初步设想在华东地区选择合适基地。


  要想获得更多的支持,必须要让外界看到成果。因此,有了今年上半年各家民营火箭公司产品纷纷试飞的景象。


  虽然有了资本,但不代表阻碍不在。星际荣耀负责人表示,国家总体上支持商业航天发展,然而在政策落地方面仍需一定过程。


  蓝天翼认为,国家应该细化相关政策,打消国有企业和地方政府的顾虑。只有这样才能走好落地这一步。


  SpaceX启示:他山之石能否攻玉


  SpaceX的估值已达280亿美元,成为最有价值的私人公司之一。从2002年成立至今的16年历程中,什么成为其发展壮大的关键因素?对中国民营火箭事业的发展又有何借鉴作用?


  美国可谓是商业航天的沃土。为何美国能涌现出如此多的民营火箭公司,这与其背后的政策和意识形态密不可分。


  美国当地时间5月11日,SpaceX“猎鹰9号”搭载着孟加拉国Bangabandhu卫星从美国肯尼迪航天中心顺利发射。这次发射对孟加拉国和SpaceX都具有重大意义。


  孟加拉国发射了该国的第一颗卫星。


  SpaceX则亮相了“猎鹰9号”最新版本——Block5。这次版本升级并不简单,除了满足NASA严格的载人发射要求外,还在重复发射上有更大的野心——在不做修整下至少重复发射10次,在定期维护后则可达100次以上,成为真正意义上快速且廉价的运载火箭。


  2016年11月,长征5号发射成功时,曾让国人感觉在运载火箭领域,至少在载荷上,与美国的差距正在缩小:彼时美国的“德尔塔IV型”的“近地球轨道”载荷为28吨,长征5号是25吨。但 “猎鹰重型”的63.8吨重新刷新了现役最大载荷。


  美国民营火箭公司能快速发展还是得益于美国政府的政策支持。美国民营火箭公司能快速发展还是得益于美国政府的政策支持。


  早在1984年,美国制定了《联邦采购条例》,要求NASA在条件成熟时,选择商业企业来承包航天飞行任务。之后,美国国会连续制定了多条法案,持续推进商业航天的发展和壮大。NASA只负责规划和管理美国政府所有航天工程,并不负责运载火箭的具体设计和制造。


  从此之后,NASA成为一个国家级的研发中心、实验室和最重要的航天发射项目发包商。当然,还是全球最大、最知名的航天科普机构。


  在哥伦比亚号航天飞机失事后,NASA提出了“商业轨道运输服务”计划,用于资助商业企业研制火箭和飞船来承担国际空间站的货物和人员运输工作。SpaceX从2006年赢得第一轮合同,到2012年才实现了第一次国际空间站的货物运输。


  2011年7月21日,随着美国“亚特兰蒂斯”号航天飞机在佛罗里达州肯尼迪航天中心安全着陆,NASA将航天飞机除役,航天飞机时代宣告终结。第二天,NASA宣布,将为联合发射联盟(波音和洛克希德·马丁合资成立)、蓝色起源、内华达山脉和SpaceX提供总额2.7亿美元,为期一年的资金资助,用于发展新一代航天载人运输工具。


  SpaceX在2012年公布的第一个十年计划表明,在已经掌控的10亿美元中,约有一半来自NASA的长期开发合同和发射合同,这些发射合同在签订时都获得了定金。


  在美国的民营航天公司中,另有一个显著特点就是不缺资本。大部分公司创始人都是亿万富豪。


  SpaceX的马斯克,他有特斯拉;被外界戏称为“气球宇航”的比格罗宇航,创始人是美国连锁旅店Budget Suites的所有者,在拉斯维加斯拥有赌场和酒店;蓝色起源的杰夫·贝索斯则更不必说,千亿美元的身价使他成为全球首富。


  在资金之外,充沛的航天专业工程技术人才和核心技术的开放更为重要。


  汤姆·穆勒,在加入SpaceX前是美国老牌航天企业TRW的液氢液氧发动机总工程师。TRW曾是NASA重要的供应商之一。


  2000年,NASA和美国国防部联合启动的“航天发射创新”计划中解密了原登月计划中部分核心部件,TRW借此设计了TR-106发动机,此时的汤姆·穆勒是该项目的直接负责人。


  同年,诺斯罗普-格鲁曼公司买下TRW的航天业务,TRW从航天领域退场。但TRW的航天专业工程技术人员却受到了新兴民营航天公司的邀请和追捧。也正在此时,克林顿停止了“航天发射创新”计划,不愿放弃的汤姆·穆勒在与马斯克一见如故后,接受了SpaceX的邀请,成为联合创始人。


  “猎鹰9号”所采用的每一个梅林引擎(一种结构尽可能简单的高性价比引擎),都来自汤姆·穆勒的设计。


  同样,在美国浓郁的太空文化深入人心,每年好莱坞都会出产有关太空题材的电影,而观看火箭发射已经成为佛罗里达一个重要旅游项目。每一次火箭升空后,观看的人群中都会不由自主地掌声雷动、欢喜雀跃。


  那是一种充满自豪感的庆祝。


  6月4日,美东时间0点45分,“猎鹰9号”搭载着欧洲卫星公司重达5.4吨的SES-12卫星,在佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地升空。32分钟后,SES-12成功进入地球同步轨道。这是SpaceX今年的第11次发射,而全年的发射计划是28次。此时SpaceX估值超过280亿美元,已经超过波音成为CNBC财经频道上的第一大公司,成为世界上最有价值的私人公司。


  在蓝天翼看来,正是美国崇尚的商业化思维、竞争思维让美国民营航天走在了世界前列。


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