跨越长空!安徽追梦“运载火箭”

36kr王顺·2024年01月19日 13:53
跨越长空,奔赴遥远的行星!

文 | 王顺

编辑 | 子沐

在商业运载火箭赛道,安徽是很难被忽略的存在。

近日,巨弓科技将下一代液体火箭发动机总部落地合肥,而在刚刚过去的2023年,星河动力航天在池州总装下线“智神星一号”液体运载火箭,九州云箭70吨级“龙云”发动机在蚌埠完成了两轮发动机+伺服机构联合热摇摆试车。

向前追溯,早在20世纪60年代,安徽广德就发射了中国首枚探空火箭,并创造了中国航天史的多个第一:成功发射我国第一枚液体燃料气象探空火箭,成功发射和回收了我国第一枚高空生物试验火箭……

作为地球通向太空的运载工具,运载火箭产品凝聚了人类在工艺生产和工业集成方面的最高智慧,其巨大的产业前景吸引了国内众多地方政府的关注及布局。特别是2015年中国商业火箭进入发展元年,国内陆续成立的商业火箭公司,成为了安徽等省市招引的对象,特别是研造火箭发动机的企业。

商业运载火箭产业链是怎样的?安徽在商业运载火箭做了怎样的布局?

一场持久战

商业火箭按用途分为运载火箭和探空火箭,由于低轨卫星发射带来的巨大市场,目前我国商业火箭发展主要集中在运载火箭。

从产业链来看,商业运载火箭主要分为工程研制、整机制造及试验发射三个部分。上游为工程研制,包括运载火箭的总体论证、设计、仿真测试、试验等;中游为整机制造,包括研制定型后的试样设计、生产制造及模型总装等;下游为运载火箭的飞行试验及应用发射。

据36氪报道,主流卫星星座单颗卫星重量大约在200到300公斤,需要4吨以上运载能力的火箭才好实现一次布置半个或一个轨道的批量发射。因此,运载能力是运载火箭的核心指标,而火箭发动机直接决定了运载火箭的运载能力,发动机也成为产业链中最为重要的一环。

目前运载火箭发动机主要分为固体和液体两种,民营商业火箭公司主要走的是液体路线,常见的有四氧化二氮/偏二甲肼、液氧煤油、液氢液氧、液氧甲烷四种,其中液氧煤油和液氧甲烷是当下比较主流的技术路线,特别是甲烷在月球和火星都存在,未来存在其他星球制备的可能,因此液氧甲烷比液氧煤油更适合星际飞行,在未来可能会取代液氧煤油路线。

无论是液氧煤油还是液氧甲烷,安徽均有项目落地,其中星河动力的“智神星一号”走的是液氧煤油路线,基本型火箭运载能力5吨,捆绑构型运载能力可达14吨,计划于2024年正式实施入轨首飞。九州云箭70吨龙云发动机选择的是液氧甲烷路线,该发动机具备海平面设计推重比>75,海平面推力70吨,真空版推力80吨,推力调节范围30%~110%。

不过,火箭发动机从研制到首飞要经过多轮测试,以验证稳定性和可靠性,其考验的是本土制造业的实力,优秀的设计方案加上可行的工程制造工艺,不仅能够缩短火箭发动机的制造周期,同时大大降低成本。

目前,国内商业火箭制造技术仍落后于美国,与成立于2002年的SpaceX等国外企业相比,我国民营火箭企业面临的差距主要有两方面:一是生产、测试和发射基础设施相对薄弱,比如有些企业只是“方案整合商”,并不掌握发动机等核心技术;二是火箭的发射频率不高和产品线不够丰富,最新发射的引力一号火箭仍是固体火箭,而不是液体火箭。

2023年12月1日,中国航天科技集团微信公众号刊文《自觉增强忧患意识 加快建设航天强国|为建设航天强国不懈奋斗评论之一》,其中提到,“对标SpaceX,集团公司在发展理念上、科研生产模式上、关键核心技术上、质量效率效益上存在明显差距和不足,整体上大而不强、大而不优,这与我们在航天领域率先实现强国目标还相去甚远,每个航天人对此要怀有深深的危机感。”

可以说,在运载火箭这条长坡厚雪的赛道,中国企业需要强烈的忧患意识,持续做好研发和商业推广,打好一场持久战。

日拱一卒

科技的进步从来不是靠放“大绝招”,而是结构性的“日拱一卒”。

SpaceX走的是商业航天路线,其代表的降低成本、重复利用的运载火箭也成为国内火箭企业追赶的方向。但是,Spacex的成功不仅是企业自身的努力,这与所在政府营造的环境也密切相关。

2014年,中国迎来了民营航天的“破冰时刻”,国家从政策层面明确提出,支持民间资本参与国家民用空间基础设施建设。2015年,国家发改委、财政部、国防科工局联合印发《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015-2025年)》,明确传递了对民营火箭、卫星事业的支持。

许多民营火箭企业在政策的东风下开始成长起来,其中包括深蓝航天、星河动力、天兵科技、箭元科技、蓝箭航天、东方空间等企业。这些企业,也成为安徽等众多地方政府争相招引的“香饽饽”。

一位业内人士告诉36氪安徽,地方政府在商业运载火箭企业招引上竞争非常激烈,以合肥为例,如果不能将商业运载火箭企业总部落在合肥,则考虑分拆企业核心业务落在合肥,比如发动机制造板块,但山东、江苏、海南等地方政府也在加大招引,地方争夺项目的情况屡见不鲜。

因此,良好的政策支持成为吸引企业落地的关键之一。

在《安徽省“十四五”科技创新规划》,安徽提出“实施十大新兴产业为主攻方向的关键技术攻关行动”,其中“优先支持高性能民用飞机、直升机、无人机等航空装备、系统及关键技术研发,支持用于运载火箭及发动机、卫星、飞船、深空探测器等新材料和核心零部件研发应用。”

在《合肥市加快推进空天信息产业高质量发展若干政策》中,合肥在融资、场景、星座建设、频轨资源等方面提供政策支持,比如对新引进的火箭、卫星总装及零部件企业给予补贴;支持在合肥设立企业总部,视项目规模给予一定的搬迁费。此外,在“支持提升研发能力”和“支持创新及服务平台建设”方面,合肥也给予了政策支持。

除了合肥,蚌埠、池州等城市也在积极布局运载火箭赛道。36氪安徽梳理发现,近年来,安徽陆续招引了九州云箭、星河动力、深蓝航天、凌空天行、巨弓科技等企业,在国内商业火箭企业并不多的现状下,上述企业的入驻使得安徽的火箭产业集群开始成长起来。

只是,面对技术的差距,想要让“火箭梦”成真,让安徽研制的运载火箭成功发射上空,去探索浩瀚无比的星空,为人类的福祉做最大的贡献,安徽的政府和企业需要付出更多的努力和配合。

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