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星河動力劉百奇:現在星多箭少,怎麼看中國商業航天與馬斯克差距

中國商業航天與SpaceX的距離在拉大還是縮小?民營企業造火箭是種什麼體驗?固體火箭能不能掙錢?中國何時能擁有自己的可回收火箭?

3月22日,商業航天企業星河動力(北京)空間科技有限公司創始人劉百奇在一場直播中提到,今年計劃完成5-6次固體運載火箭商業發射,固體火箭好比計程車,液體火箭就像大巴車,谷神星一号火箭是計程車,“我們就是要把計程車的價格做到和大巴車一樣,持續研發小型固體運載火箭。”“智神星一号”液體運載火箭計劃2023年實作入軌首飛,争取在2025年-2026年左右實作入軌回收。

劉百奇表示,中國商業航天與SpaceX之間,從技術角度來說距離拉大了,但世界的進步是螺旋式的進步,不必為當下差距拉大而感到悲觀。“在低軌衛星發射這方面,我們的差距未來兩三年會逐漸縮小。我們追求的是把這些低軌星座從地面運到太空,每公斤衛星的發射成本以及發射成功率。”劉百奇表示,在商業高成本效益方面,未來幾年中國商業航天會迎頭縮短差距。

造火箭是“萬人一杆槍”

2020年11月7日,星河動力谷神星一号(遙一)運載火箭在酒泉衛星發射中心發射升空,将北京國電高科科技有限公司一顆天啟11星送入預定軌道。去年12月7日12時12分,星河動力在酒泉成功發射谷神星一号(遙二)運載火箭,将5顆商業衛星送入500公裡太陽同步軌道。

“固體火箭研發是不是很簡單?”劉百奇談起谷神星一号固體運載火箭首飛時的經曆,當時國内一位著名火箭專家告訴他,從統計結果來看,全世界固體運載火箭首飛成功的很少。

比如在谷神星一号首飛之前,2020年9月,美國群星公司(Astra)首次入軌發射嘗試失敗,3.1版火箭(Rocket 3.1)的制導系統導緻運載火箭偏離計劃彈道,發射後不久發動機就關閉了,後來又連續失敗兩次,直到第4次挑戰才獲得成功。

星河動力劉百奇:現在星多箭少,怎麼看中國商業航天與馬斯克差距

“并不是我們想象的,因為它小、成本低,它就簡單。”劉百奇表示,不管火箭是大是小,這都是一個複雜的系統,造火箭都是“萬人一杆槍”,從設計、生産、制造到裝配、測試、發射都需要抓。“打個比方,10000個人去參加考試,所有人都得了100分,這枚火箭才能夠實作圓滿成功。”

“單單是火箭設計這部分工作,涉及到的火箭細分專業可能需要三十幾個專業。要想設計一發火箭,每一個專業可能至少需要一個有10年以上工作經驗的主任級設計師,再加幾名技術骨幹,這樣可能就需要一個接近百人的專業隊伍了。”

而打成一枚火箭也意味着一家企業具備了研制運載火箭的總體能力,具備了把控火箭所有風險最終實作目标的能力。“具備這樣能力的國家,全世界隻有11個,現在維持穩定能力的也就7個左右。”

商業航天方面,劉百奇介紹,在SpaceX之前,美國最早成立的商業火箭公司是1980年創立的太空服務公司,“一直幹到1994年,整整苦熬了14年,最終火箭沒有入軌,公司倒閉了。”

“我們可能過于糾結是固體還是液體火箭,是煤油還是甲烷火箭。但想要做成一枚火箭,這件事情對一個民營企業來說,人少、錢少,時間又很短,這都是很大的挑戰。”劉百奇表示,當我們在談論火箭難易時,還是要保持一顆敬畏之心。

今年計劃發射5-6次

2002年,在洛杉矶郊區埃爾塞貢多格蘭大道東1310号,馬斯克租了一間舊倉庫用于開展太空事業,毫不起眼的SpaceX成立了。

如今這家明星企業在衛星發射、載人航天、星艦研發、衛星網際網路等多方發力,但2002年-2008年之間,它也經曆了3次火箭發射失敗。

“SpaceX發展到今天,它對标誰?當時在它前面的大神是美國航天局,是中國航天,是俄羅斯航天局。它沒有去對标這些,它是找到了自己的市場定位,産品的定位,一步一步發展起來。”

劉百奇認為,發展中國自己的商業運載火箭,第一步一定是分析市場究竟需要什麼樣的火箭,第二是一定要立足自主創新,自主研發核心的發動機控制系統、分系統零部件,才能形成滿足市場需求、有競争力的運載火箭産品,這樣的産品才有希望實作企業商業閉環。

劉百奇表示,今年星河動力計劃完成5-6次固體運載火箭商業發射,從谷神星一号遙三火箭開始就啟動了批量生産。固體火箭好比計程車,液體火箭就像大巴車,谷神星一号火箭是計程車,“我們就是要把計程車的價格做到和大巴車一樣,持續研發小型固體運載火箭。”

在中大型商業運載火箭方面,星河動力航天于2018年末啟動“智神星一号”可重複使用液氧/煤油運載火箭的立項研制。該型火箭低軌運載能力不小于5噸,拓展捆綁構型低軌運力可達14噸,設計重複使用次數50次。劉百奇表示,計劃2023年實作入軌首飛,争取在2025年-2026年左右實作入軌回收。

星河動力劉百奇:現在星多箭少,怎麼看中國商業航天與馬斯克差距

“我們要清楚一個事實,中國目前所有的民營航天公司都要做可回收火箭,沒有任何一家火箭公司說我們就做一次性火箭。從全球範圍來看,目前隻有美國的群星公司(Astra)是明确表示做小火箭不回收。”

但現實是,全世界真正實作入軌回收隻有一家公司,那就是馬斯克的SpaceX,目前獵鷹9号火箭已經實作一箭12飛。劉百奇表示,團隊正在進行垂直回收火箭關鍵技術攻關,包括制導控制技術、着陸緩沖技術,今年上半年将開展面向回收過程中制導控制技術的飛行驗證。

中國商業航天與SpaceX的距離在拉大還是縮小

中國商業航天自2014年興起,彼時商業火箭、商業衛星等企業陸續成立,北京亦莊甚至成了著名的“火箭一條街”,成立于2018年2月的星河動力經常被問到起步是否晚了。

劉百奇表示,從當時的時點看,外部覺得确實起步晚了。“那個時候第一批成立的火箭公司可能已經融了四五個億,他們的團隊已經達到上百人,火箭産品已經快研制出來,準備發射了。”

“但是從現在來看,星河動力是第一家實作了連續發射成功,今年計劃完成6次商業發射,是以也可以說我們率先走向了市場,從這個角度來看又不是特别晚。”

劉百奇表示,任何一個行業在發展初期都會有一批人共同努力探索。在市場需求、技術路線等不太明朗的情況下,這些探索使得後發企業更聚焦自己的業務和産品,“最早期成立的這些企業,我内心一直對他們非常敬重。”

談到商業航天,離不開馬斯克。中國商業航天與SpaceX相比,距離在拉大還是縮小?

劉百奇表示,從技術的角度來說是拉大了,但世界的進步是螺旋式的進步,不必為當下差距拉大而感到悲觀。

從商業應用層面來看,SpaceX星艦的開發主要用于火星移民,“在低軌衛星發射這方面,我們的差距未來兩三年會逐漸縮小。我們追求的是把這些低軌星座從地面運到太空,每公斤衛星的發射成本以及發射成功率。”劉百奇表示,在商業高成本效益方面,未來幾年中國商業航天會迎頭縮短差距。

星河動力蒼穹-50液氧/煤油發動機

“不是要批判大家學習馬斯克,而是如果我們認為第一性原理是正确的,就不能去照搬照抄馬斯克。因為兩個國家社會環境不同,發展時間階段不同,技術基礎也不一樣。”

劉百奇表示,目前火箭行業面臨的是星多箭少甚至有星無箭的局面,火箭發射成本高,星座建構成本也高。“如何降低火箭發射成本、提高火箭産能和發射頻次是我們必須要解決的一個問題,而不是我們必須把馬斯克走過的路再走一遍。”

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