經(jīng)過一個多月的等待,“隆隆”聲終于從發(fā)射架那端傳來?;鹧鎻木艂€發(fā)動機底部噴射而出,伴隨著滾滾白煙,將這個高約66米、直徑約4.5米、穿著“不銹鋼鎧甲”的火箭快速推向空中。12月3日,藍箭航天可重復(fù)運載火箭朱雀三號迎來首飛,并成功入軌。盡管一級回收失利,但本次發(fā)射為后續(xù)的回收奠定了基礎(chǔ),意義重大。

在藍箭航天發(fā)射場地數(shù)公里外,天兵科技、中科宇航的工位也將在本月迎來屬于它們的液體可回收火箭首飛。去年年初,在中國版星鏈即將開建的信息氛圍下,商業(yè)火箭處于大展拳腳的亢奮中。但“630事件”讓行業(yè)套上安全緊箍咒,轉(zhuǎn)為低調(diào)行事。業(yè)內(nèi)亟待信心提振。這讓年底的這三次液體火箭發(fā)射顯得更為矚目。

使用液體推進劑是火箭通往可重復(fù)使用的核心前提和必經(jīng)之路。液體火箭可精準控制燃料使用量,好比一輛可踩油門和剎車的汽車,且比沖高、運力大;固體火箭則像一點即沖上天的爆竹,比沖小、推力不易控制。目前,全球只有美國掌握了可重復(fù)使用火箭技術(shù)。SpaceX旗下的獵鷹9號在2015年首次完成回收,迄今已完成500余次發(fā)射。今年11月,貝索斯名下藍色起源憑借新格倫火箭成為全球第二家掌握火箭回收技術(shù)的公司。

除中美外,俄羅斯、歐洲、日本等航天力量較強的國家和地區(qū)均在推進液體可回收火箭研發(fā),但大多處于技術(shù)驗證或設(shè)計階段?;鸺闹貜?fù)使用將大大降低發(fā)射成本,加速推進國家低軌互聯(lián)網(wǎng)星座的建設(shè),確保中國在新一輪太空競賽中掌握主導(dǎo)權(quán)。目前,國內(nèi)固體火箭發(fā)射成本約10萬元/公斤、最大近地軌道運力6.5噸;獵鷹9號發(fā)射成本不到2萬元/公斤,運力為22.8噸。憑借這一優(yōu)勢,SpaceX已發(fā)射超1萬顆星鏈衛(wèi)星,其今年上半年載荷入軌質(zhì)量占到全球總量的87.5%。

經(jīng)過十年發(fā)展,中國商業(yè)火箭已從“會飛”進入到“飛得好、飛得便宜”階段。當前已實現(xiàn)入軌級發(fā)射的六家中國商業(yè)火箭公司被業(yè)內(nèi)稱為民營火箭“六小強”,它們均已布局液體火箭。朱雀三號、天龍三號和力箭二號這三款液體火箭均在年底“趕工”,背后推手是垣信衛(wèi)星此前發(fā)布的一則招標。垣信衛(wèi)星是中國低軌衛(wèi)星星座的兩大主力運營商之一,其主導(dǎo)的千帆星座項目是中國版星鏈的代表性工程。

今年8月,按照垣信“一箭18星”的采購要求,藍箭航天、天兵科技、中科宇航三家公司入圍,要求之一便是年內(nèi)匹配箭型完成首飛。此前,垣信的兩次招標均因供應(yīng)商報名數(shù)量不足三家流標,并取消了“有成功飛行經(jīng)驗”這一條件。讓步的背后實則為對大運力火箭的渴求。因為近地軌道的優(yōu)質(zhì)位置和通信頻率是稀缺戰(zhàn)略資源,采用“先到先得”的國際規(guī)則,晚到者可能面臨無位可用的境地。
中國對于近地軌道衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座的部署進入關(guān)鍵階段。國網(wǎng)星座(即GW星座)和千帆星座兩大國家戰(zhàn)略級項目將在2024-2035年間分階段部署近2.8萬顆衛(wèi)星,未來7-10年需700-800枚單發(fā)運力不低于18噸的運載火箭。這些都是擺在面前的迫切需求,考驗的是國內(nèi)火箭運力提升與商業(yè)化落地。中科宇航副總裁樊娜表示,從設(shè)計參數(shù)看,目前研發(fā)的商業(yè)火箭中,僅中科宇航力箭二號、藍箭航天朱雀三號、天兵科技天龍三號能夠滿足星網(wǎng)、垣信等星座“一箭多星”的高密度組網(wǎng)需求。
將“火箭回收”從圖紙變?yōu)樾袠I(yè)標準,獵鷹9號花了十年時間。中國商業(yè)火箭將這一周期壓縮到三年——試圖在2025-2026年實現(xiàn)液體火箭首飛及一級回收。站在最前列的是藍箭航天,其次是天兵科技、中科宇航、星際榮耀。星河動力和東方空間的發(fā)射重點仍在固體火箭上,前者液體火箭運力較小,后者進度略慢于幾家龍頭。
藍箭航天在可重復(fù)火箭賽道上的突圍始于其“大膽的放棄”。十年前,中國商業(yè)火箭剛起步,固體火箭研發(fā)周期短、技術(shù)門檻相對較低,成為多數(shù)企業(yè)的首選。2018年,藍箭航天寄予厚望的固體火箭朱雀一號發(fā)射失敗。其轉(zhuǎn)而對標SpaceX,全力攻堅液氧甲烷液體火箭。2023年7月,朱雀二號遙二運載火箭成功入軌,成為全球首枚成功入軌的液氧甲烷火箭。此舉也讓藍箭航天一戰(zhàn)成名。一個月后,可重復(fù)使用的朱雀三號立項。一年后,朱雀三號完成垂直起降回收十公里飛行試驗——這是實現(xiàn)回收復(fù)用關(guān)鍵節(jié)點之一?!霸O(shè)計目標是重復(fù)使用不少于20次,把每公斤的發(fā)射費用降低到2萬元以下?!彼{箭航天董秘張宇蛟提供的數(shù)據(jù)顯示。這一價格對標獵鷹9號?!爸烊溉柨赡軙谖迥陜?nèi)超過獵鷹?!瘪R斯克10月底曾在社交平臺上評價。
同為可重復(fù)使用火箭賽道中的有力競爭者,中科宇航和天兵科技先后成立于2018年和2019年,屬于中國商業(yè)航天發(fā)展第二階段的“后起之秀”。天兵科技的創(chuàng)始人康永來曾是航天一院一部總體室主任。與其他企業(yè)從固體火箭起步不同,天兵科技成立之初就將目光鎖定在液體火箭上。2023年4月,天兵科技憑液氧煤油火箭天龍二號的成功打破全球私營液體火箭首飛失利魔咒。這也是中國商業(yè)航天首款成功入軌的液體運載火箭?!霸谠O(shè)計之初,天龍三號就確定了高可靠、低成本和批量化的發(fā)射能力,可以實現(xiàn)‘一箭36星’?!笨涤纴肀硎?。天龍三號官方披露的近地軌道運力約為17-22噸。
中科宇航是國內(nèi)首家混合所有制商業(yè)航天火箭公司,創(chuàng)始人楊毅強曾任中國首型固體運載火箭長征十一號、首型空射運載火箭首任總指揮。該公司的液體火箭力箭二號近地軌道運力設(shè)計為12噸,“增強版”重型近地軌道運力可提升至22噸。天兵科技和中科宇航對發(fā)射成本的預(yù)估也在對標獵鷹9號。“天龍三號擁有業(yè)內(nèi)相對較低的發(fā)射價格,約為2-3萬元/公斤。”這是康永來給出的報價。樊娜表示,力箭二號一次性狀態(tài)下的火箭發(fā)射成本較獵鷹9號回收狀態(tài)下的成本略高,未來實現(xiàn)可回收后的成本將顯著低于后者,這符合中國制造成本優(yōu)勢的客觀邏輯。
不過,天龍三號和力箭二號的首飛將不完全驗證回收技術(shù)。按照計劃,天龍三號首飛箭將部分考核可重復(fù)使用技術(shù),明年下半年才開始全面做重復(fù)使用的驗證?;鸺厥湛煞譃橐蛔蛹壔厥蘸腿厥?。一子級含發(fā)動機,是火箭成本最高的部分,回收性價比最高,是回收路徑的第一步,也是最急迫的一步。全回收包含回收整流罩等所有部件,其性價比仍有待探討?!跋鄬τ诨厥章窂?,當前國內(nèi)客戶更關(guān)心的是火箭實際運力、衛(wèi)星能不能批量打上去、需要多少錢?!狈日J為,提供高性價比的火箭、滿足一箭多星的發(fā)射需求、創(chuàng)造穩(wěn)定的現(xiàn)金流和利潤是當下民營火箭企業(yè)更為重要的事??涤纴沓窒嗨朴^點,“可靠性才是當前商業(yè)火箭最需解決的問題”。
“對中國來說,現(xiàn)在還不是炫技的時候,更迫切的事情是占頻保軌?!笨涤纴碚f,“誰能把衛(wèi)星盡快地打上去,誰就幫國家占領(lǐng)了地盤?!睂嵤┗厥諏鸺羞\力有30%-40%的損失。在康永來看來,可重復(fù)使用火箭的性價比需在五次復(fù)用后才凸顯。他希望現(xiàn)階段有一部分企業(yè)去做重復(fù)使用技術(shù),更多的企業(yè)要學(xué)會快速“復(fù)制”火箭,提升運力和可靠性。
與藍箭航天同時期成立的星際榮耀在可回收技術(shù)上的實力也不容小覷。該公司已于2023年完成國內(nèi)首次液氧甲烷火箭重復(fù)使用飛行試驗,進展在業(yè)內(nèi)位居前列。面向星座組網(wǎng)需求研制的雙曲線三號計劃明年完成首飛入軌及一子級海上垂直回收。柵格舵、著陸支腿和回收場地是可重復(fù)使用火箭必須具備的三要素。有外媒將藍箭航天和星際榮耀視為最有可能對標SpaceX的國內(nèi)民營火箭企業(yè),因為它們的液體火箭最先具備可回收的這三要素。但星際榮耀的雙曲線三號并未入圍垣信的招標。這與該公司此前的發(fā)射成功率有一定關(guān)系,其發(fā)射歷經(jīng)四次失敗,發(fā)射成功率僅50%。
資金壓力曾是懸在所有民營火箭公司頭上的利劍。但今年起風(fēng)向變了?!懊駹I火箭六小強”中,除東方空間外,其他五家均在今年7-10月陸續(xù)宣布了IPO輔導(dǎo)。這一輪密集的上市動作反映出商業(yè)航天企業(yè)加速向資本市場靠攏、推動商業(yè)規(guī)?;内厔?。藍箭航天的朱雀三號發(fā)射成功后有望大幅推高其資本市場估值,也將為行業(yè)上市進程按下加速鍵。融資環(huán)境的改變主要得益于市場需求的釋放、產(chǎn)業(yè)成熟度的提升以及國家支持政策的推出?!艾F(xiàn)在談融資變得容易,有大量資金正在向商業(yè)航天聚集?!笨涤纴韺τ谶@種變化深有體會。他同時認為中國的商業(yè)航天已經(jīng)從過去的靠融資輸血向著靠市場、靠自我循環(huán)來輸血的階段轉(zhuǎn)變。
在這一階段,商業(yè)火箭還有需要合力解決的問題。比如發(fā)射工位的建設(shè)。目前明確在酒泉建成或在建專屬工位的主要有四家企業(yè)分別為藍箭航天、中科宇航、天兵科技以及星河動力?!肮の浑y拿,也難建?!狈日f,中國工位數(shù)量和位置尚未達到火箭公司可以自由選擇的程度。她所在的中科宇航是業(yè)內(nèi)少有的固體、液體雙工位配置?!矮C鷹9號為什么一天能發(fā)兩次?因為SpaceX在美國東西海岸都有發(fā)射場?!币晃粯I(yè)內(nèi)人士說。當商業(yè)航天發(fā)射頻次不斷增加這也亟待國家政策層面建立起適應(yīng)航班化發(fā)射的監(jiān)管體系,實現(xiàn)常態(tài)化快速審批?!盀榱艘淮伟l(fā)射,企業(yè)至少要等一個月?!庇谢鸺髽I(yè)人士稱,希望火箭發(fā)射能實現(xiàn)與工商系統(tǒng)一樣,一次辦理完成就可以。
好消息是中國政府已經(jīng)在做出改變。近日商業(yè)航天司這一國防科工局新設(shè)立的職能部門公開亮相,標志著中國商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)迎來專職監(jiān)管機構(gòu)。11月25日,國家航天局印發(fā)《國家航天局推進商業(yè)航天高質(zhì)量安全發(fā)展行動計劃(2025-2027年)》,再次明確商業(yè)航天在國家戰(zhàn)略中的定位,推動商業(yè)航天規(guī)?;?、規(guī)范化發(fā)展。10月底發(fā)布的“十五五”規(guī)劃建議中,首提“航天強國”,也讓業(yè)內(nèi)對于未來五年商業(yè)航天的發(fā)展有了更多期待。確定性的市場需求疊加政策助力,當技術(shù)突破與規(guī)?;瘧?yīng)用形成合力,中國商業(yè)航天參與者有望撕掉“追趕者”的標簽。
中國液體可回收火箭“朱雀三號”預(yù)計于11月中下旬首飛。此前,國內(nèi)尚無一款可回收火箭完成過發(fā)射任務(wù)。朱雀三號有望成為中國第一款投入運營的可回收運載火箭
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2025-09-28 16:28:39為啥飛機不讓帶超100mL的液體登機