探索星路 造“能賺錢”的火箭

　　【《中國新聞》報記者李騰飛報道】與多數(shù)火箭使用白色涂裝不同，“谷神星一號”箭體是黑色的。因為使用了國產(chǎn)碳纖維材料，這款國內(nèi)唯一通體黑色的運載火箭重量輕了1310公斤，衛(wèi)星運載能力提升了接近100公斤。對于民用航天企業(yè)來說，這100公斤就是產(chǎn)生利潤的空間。拋開神秘的行業(yè)屬性，遵循企業(yè)生存的法則，星河動力航天——這個剛滿4歲的“后來者”，正在構建出一枚商業(yè)運載火箭應該有的樣子。

　　兩個驚喜 事關商業(yè)火箭的未來

　　在北京亦莊經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)，以榮華南路為經(jīng)、地盛街為緯，圈出的一片區(qū)域，被稱為中國的“火箭一條街”，聚集著180家星箭網(wǎng)絡關聯(lián)企業(yè)，成立于2018年的星河動力航天公司便坐落其中。

　　2021年12月7日，由星河動力航天自主制造研制的“谷神星一號”(遙二)運載火箭載荷5顆商業(yè)衛(wèi)星，沖向蒼穹，讓這家商業(yè)火箭民企迅速成為行業(yè)和輿論的焦點。

　　“連續(xù)成功，一箭五星?！被貞浧疬@次發(fā)射，星河動力航天創(chuàng)始人兼CEO劉百奇對《中國新聞》報說出兩個驚喜，因為這事關一款商業(yè)運載火箭的未來命運。

　　2020年11月7日，星河動力航天自主研制的“谷神星一號”(遙一)運載火箭首飛成功，將“天啟星座十一星”送入預定軌道，這是中國民營商業(yè)火箭首次進入500公里太陽同步軌道。

　　“火箭最重要的就是穩(wěn)定性。”劉百奇解釋，星河動力航天的兩次連續(xù)成功發(fā)射，標志著民用火箭產(chǎn)品從研發(fā)走向應用，可以為市場提供穩(wěn)定發(fā)射服務，推動整個行業(yè)形成有效商業(yè)閉環(huán)。

　　據(jù)了解，中國商業(yè)航天事業(yè)起步較晚，但發(fā)展趨勢清晰，尤其是商業(yè)衛(wèi)星領域，已經(jīng)呈現(xiàn)出低軌化、小型化、組網(wǎng)化的發(fā)展趨勢。相關數(shù)據(jù)顯示，到2025年我國預計將發(fā)射超過3500顆衛(wèi)星，而國內(nèi)發(fā)起星座總計劃數(shù)量已突破10000顆。

　　劉百奇表示，面對這種趨勢，一箭多星將是未來火箭的主要發(fā)射形態(tài)，星河動力航天成功實現(xiàn)一箭五星，也意味著企業(yè)具備為客戶實現(xiàn)定制發(fā)射服務的能力。

　　后來居上 商業(yè)發(fā)射瞄準市場需求

　　中國商業(yè)航天自2014年興起，商業(yè)火箭、商業(yè)衛(wèi)星等企業(yè)陸續(xù)成立，在北京市亦莊的“火箭一條街”，星河動力航天屬于“后來者”。在劉百奇看來，這也是公司優(yōu)勢所在，可以吸取前人經(jīng)驗教訓，少走彎路。

　　從2015年開始，在國家鼓勵社會資本進入航天領域的大背景下，中國第一批民用航天開拓者出現(xiàn)，陸續(xù)有國家航天系統(tǒng)的員工離職創(chuàng)業(yè)。面對未知商業(yè)領域，大部分早期火箭公司所采用的是“仿制+系統(tǒng)集成”的發(fā)展思路。

　　“直接購買發(fā)動機和控制系統(tǒng)，模仿體制內(nèi)的某一型號火箭，快速實現(xiàn)發(fā)射，搶占先機，在早期這個思路也沒錯。但問題在于，曾經(jīng)滿足國家戰(zhàn)略發(fā)射需求的火箭，不一定能滿足商業(yè)市場需求。”劉百奇分析。

　　更重要的是，不掌握核心技術，就做不出最符合市場需求的火箭。關于行業(yè)痛點，劉百奇介紹：“國內(nèi)衛(wèi)星公司幾十家，每家衛(wèi)星不一樣，很難在同一個時間點，找齊去同一目的地的衛(wèi)星，這就是市場現(xiàn)狀。”

　　降本增效 造“出租車”也造“大巴車”

　　劉百奇一直強調(diào)“零散發(fā)射”的概念，“谷神星”系列火箭產(chǎn)品能夠準確為這部分市場提供解決方案，成為市場里的“出租車”，“同時還要把價格做到和大巴車一樣”，劉百奇說。

　　為了實現(xiàn)這樣的目標，星河動力航天在民營商業(yè)運載火箭上首次使用固體推力矢量控制、垂直自瞄準等技術；使用低室壓、高比沖、高裝填比的姿軌控動力系統(tǒng)，實現(xiàn)減重增效；面向低燃料消耗的火箭滾動通道簡約控制技術，實現(xiàn)運載效率大幅提升。

　　“做這些技術創(chuàng)新，就是為了在不損失可靠性的情況下，提升火箭性能，實現(xiàn)降本增效?！眲倨嬲f，國內(nèi)發(fā)射1公斤載荷費用15萬至20萬元，如果優(yōu)化得好，就能多帶載荷，實現(xiàn)更多商業(yè)價值。

　　面向大型星座組網(wǎng)方面的市場需求，劉百奇表示，星河動力航天自主研制的“智神星一號”可重復使用液氧/煤油運載火箭就好比“大巴車”，能提供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，設計重復使用次數(shù)50次。

　　目前，“智神星一號”運載火箭的主動力裝置“蒼穹”50噸級可重復使用液氧/煤油發(fā)動機已完成全系統(tǒng)試車，該發(fā)動機是國內(nèi)首款采用針栓式噴注技術的大推力液體火箭發(fā)動機，具備深度變推能力，是200-300噸級液體火箭垂直回收的最佳選擇。其針栓噴注技術、多回流渦球錐形燃氣發(fā)生器、同軸雙吸渦輪泵、多功能一體化組合閥均屬國內(nèi)首創(chuàng)，國際領先。

　　據(jù)悉，“智神星一號”火箭將于2023年入軌首飛，爭取在2025年到2026年左右實現(xiàn)入軌回收。

　　民用航天 需要更加清晰的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃

　　2021年9月，星河動力航天先后入選北京市級、國家級“專精特新”小巨人企業(yè)名單?！叭瞬呕A好，地方政府懂，政策支持多?！睂τ诒本┑漠a(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，劉百奇深有感觸，“我們目前也拿到了北京市政府的發(fā)射保險補貼”。

　　今年初，《北京經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)支持星箭網(wǎng)絡產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實施辦法(試行)》發(fā)布，對年產(chǎn)值首次突破一定規(guī)模的企業(yè)，按不同檔次給予資金獎勵，最高1000萬元；對符合納入“白菜心”工程條件的星箭網(wǎng)絡企業(yè)的研發(fā)費用資金支持力度最大，最高5000萬元。

　　此外，對在北京經(jīng)開區(qū)依法從事星箭研發(fā)、生產(chǎn)或發(fā)射經(jīng)營的企業(yè)，給予商業(yè)發(fā)射保險貼費不超過市級標準1：1的配套資金支持，對成功入軌的同一型號火箭，給予第1-3發(fā)不超過發(fā)射測控服務費50%的資金補貼。

　　如何促進中國民用航天經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展？除了產(chǎn)業(yè)扶持政策，劉百奇認為，從國家層面到地方政府，都需要一個更加清晰的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，明確商業(yè)航天發(fā)展路線圖，推進衛(wèi)星應用場景開發(fā)，堅定企業(yè)發(fā)展信心，避免項目重復建設。

　　近年來，商業(yè)航天企業(yè)已積累了大量具有創(chuàng)新性和引領性的技術和成果，但企業(yè)參與國家和地方科研項目的途徑有限。劉百奇建議，依靠北京市的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，可將基于商業(yè)固體火箭末級的低成本空間實驗平臺研究、可復用液體運載火箭發(fā)動機大范圍推力調(diào)節(jié)、垂直回收重復使用先進制導控制等技術研究列為未來5年市科技計劃重點支持方向，鼓勵和支持民商航天企業(yè)參與市科研項目和課題。

　　“此外，作為軍民融合的重要產(chǎn)業(yè)之一，民用航天如何能獲得國有基金的投資，也應該是未來政策探索的方向。”劉百奇說。