10月19日訊，國(guó)產(chǎn)商業(yè)火箭發(fā)射頻次持續(xù)加快，“批量上天”態(tài)勢(shì)已現(xiàn)。

今日中午，中科宇航力箭一號(hào)遙八運(yùn)載火箭在東風(fēng)商業(yè)航天創(chuàng)新試驗(yàn)區(qū)發(fā)射，采用“一箭3星”的方式，將中科衛(wèi)星03星和04星等衛(wèi)星順利送入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)取得成功。此外，僅今年8月，國(guó)內(nèi)就完成9次商業(yè)發(fā)射任務(wù)，全年民商火箭計(jì)劃排期達(dá)至少20次。

近期全球商業(yè)航天領(lǐng)域同樣動(dòng)態(tài)頻出，近日，SpaceX星艦V2完成第11次飛行試驗(yàn)，標(biāo)志著國(guó)際商業(yè)航天在可重復(fù)使用技術(shù)上持續(xù)突破，而這一進(jìn)展也為全球產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)劃定了新坐標(biāo)。

但熱鬧背后，行業(yè)潛藏的技術(shù)突破、產(chǎn)業(yè)鏈配套、生態(tài)構(gòu)建等多重現(xiàn)實(shí)瓶頸愈發(fā)凸顯

技術(shù)層面，可重復(fù)使用技術(shù)的商業(yè)化閉環(huán)尚未形成。一位業(yè)內(nèi)長(zhǎng)期研發(fā)航天技術(shù)的高管指出，火箭重復(fù)使用是融合歸航、變推、回收等多領(lǐng)域技術(shù)的復(fù)雜工程，盡管國(guó)內(nèi)箭元科技“元行者一號(hào)”實(shí)現(xiàn)海上軟著陸回收、深藍(lán)航天完成百噸級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)試車，但與SpaceX已形成的“回收-復(fù)用-迭代”成熟模式相比，仍有本質(zhì)差距。

上述高管補(bǔ)充道，目前國(guó)內(nèi)多數(shù)企業(yè)仍停留在單次技術(shù)驗(yàn)證階段，火箭復(fù)用次數(shù)、回收成功率與成本控制效果均缺乏實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)，而星艦通過(guò)11次試飛已實(shí)現(xiàn)助推器精準(zhǔn)著陸與在軌載荷釋放，“這種技術(shù)成熟度的代差，直接導(dǎo)致國(guó)內(nèi)主力商業(yè)火箭運(yùn)力難以匹配低軌星座規(guī)?；M網(wǎng)需求，在此背景下，亟需穿透'成本迷思'，聚焦可回收復(fù)用技術(shù)的現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)與突破路徑?！?/p>

商業(yè)火箭“批量上天”背后

星際榮耀董秘李勇鵬分析，僅8月份前25天，中國(guó)就完成9次發(fā)射，若每個(gè)月的發(fā)射頻次都維持這個(gè)速率，可接近每年發(fā)射100次。

“這8次發(fā)射，涉及8個(gè)型號(hào)5處發(fā)射場(chǎng)地，通過(guò)多型火箭多個(gè)發(fā)射場(chǎng)地齊上陣，來(lái)彌補(bǔ)單一型火箭、單一發(fā)射場(chǎng)地發(fā)射頻次不足的情況，中國(guó)商業(yè)航天確實(shí)已經(jīng)入了快車道。”

不過(guò)，在發(fā)射頻次、入軌數(shù)量持續(xù)刷新紀(jì)錄的背后，更需清醒審視產(chǎn)業(yè)深層的差距與問(wèn)題。不少人將發(fā)展瓶頸簡(jiǎn)單歸為“火箭發(fā)射成本不夠低”，但這一認(rèn)知顯然未能觸及核心。事實(shí)上，運(yùn)力供給的嚴(yán)重短缺，才是制約行業(yè)規(guī)?；l(fā)展的核心癥結(jié)，成本問(wèn)題反而更多是運(yùn)力不足衍生的結(jié)果。

當(dāng)下看，中美火箭運(yùn)力相差約四倍—六倍左右。根據(jù)公開(kāi)數(shù)據(jù)，美國(guó)SpaceX的星艦近地軌道運(yùn)載能力可達(dá)150噸左右。而中國(guó)現(xiàn)役運(yùn)載能力最大的火箭是長(zhǎng)征五號(hào)，其近地軌道運(yùn)載能力為25噸左右。從這一對(duì)比來(lái)看，中美火箭運(yùn)力差距達(dá)到了六倍左右。

目前，中國(guó)已在積極發(fā)展重型運(yùn)載火箭技術(shù)。根據(jù)相關(guān)規(guī)劃，長(zhǎng)征九號(hào)預(yù)計(jì)在2035年以前完成研制，其低軌道最大運(yùn)載能力可達(dá)150噸，地月轉(zhuǎn)移軌道能力可達(dá)50噸，屆時(shí)將與美國(guó)的星艦等重型火箭運(yùn)力相當(dāng)。

中科宇航董事長(zhǎng)兼總裁楊毅強(qiáng)介紹，目前中科宇航固體火箭的發(fā)射報(bào)價(jià)約為每公斤6萬(wàn)至7萬(wàn)元，受發(fā)射模式影響，公司整箭包機(jī)因載荷獨(dú)享價(jià)格相對(duì)更低，拼箭發(fā)射因需協(xié)調(diào)多載荷適配與發(fā)射計(jì)劃，單位成本會(huì)更高。

“不過(guò)，隨著技術(shù)迭代，未來(lái)中科宇航力箭二號(hào)液體火箭憑借可重復(fù)使用技術(shù)（設(shè)計(jì)重復(fù)使用次數(shù)大于20次）、更優(yōu)的推進(jìn)劑成本（液體推進(jìn)劑成本遠(yuǎn)低于固體推進(jìn)劑）及結(jié)構(gòu)優(yōu)化等優(yōu)勢(shì)，發(fā)射成本有望降至每公斤2萬(wàn)多元，接近國(guó)際主流低成本水平?！?/p>

一位商業(yè)航天業(yè)內(nèi)人士稱，目前國(guó)內(nèi)衛(wèi)星發(fā)射費(fèi)用存在明顯差異，主流商業(yè)發(fā)射報(bào)價(jià)集中在每公斤5萬(wàn)-10萬(wàn)元，但部分小型火箭或特殊軌道發(fā)射，費(fèi)用仍可達(dá)每公斤15萬(wàn)元。以此計(jì)算，一顆500公斤級(jí)的衛(wèi)星，發(fā)射費(fèi)用最高可能達(dá)到7500萬(wàn)元。

更值得關(guān)注的是，在低軌遙感、通信等中小型衛(wèi)星領(lǐng)域，隨著衛(wèi)星研制技術(shù)的成熟與成本優(yōu)化，部分500公斤級(jí)衛(wèi)星的制造成本已可控制在5000萬(wàn)-6000萬(wàn)元。這意味著在特定場(chǎng)景下，衛(wèi)星發(fā)射費(fèi)用甚至可能超過(guò)其本身的制造成本，成為制約衛(wèi)星規(guī)?；渴鸬闹匾蛩刂?。

目前，中國(guó)和美國(guó)的火箭發(fā)射成本因火箭型號(hào)、發(fā)射方式及是否可重復(fù)使用等因素差異顯著。

中國(guó)方面，據(jù)公開(kāi)資料，長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭2023年5次任務(wù)平均花費(fèi)3.9億元/次，按5.5噸運(yùn)力折算每公斤約7.09萬(wàn)元；長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭2022年長(zhǎng)光衛(wèi)星采購(gòu)價(jià)為1.13億元/次，以4噸運(yùn)力計(jì)算每公斤約2.82萬(wàn)元。

美國(guó)方面，SpaceX獵鷹9號(hào)火箭全復(fù)用狀態(tài)下發(fā)射成本約2000-2500美元/千克（折合1.4萬(wàn)-1.8萬(wàn)人民幣/公斤），不考慮助推器回收時(shí)成本略高但仍低于2.8萬(wàn)人民幣/公斤；而Rocket Lab、Astra等小型衛(wèi)星發(fā)射公司的發(fā)射成本則較高，約3萬(wàn)-4萬(wàn)美元/千克（折合21萬(wàn)-28萬(wàn)元人民幣/公斤）。

兩廂對(duì)比意味著，提升運(yùn)力與復(fù)用率成為降低成本的關(guān)鍵。

可重復(fù)使用火箭成運(yùn)力不足破題關(guān)鍵

火箭成本的“大頭”是發(fā)動(dòng)機(jī)和箭體，一級(jí)箭體的成本占70%以上。因此，它是降低發(fā)射成本的關(guān)鍵。如果能夠回收火箭，實(shí)現(xiàn)可重復(fù)使用，便可以均攤每次發(fā)射的成本，從而顯著降低發(fā)射費(fèi)用。但目前，國(guó)內(nèi)可重復(fù)使用火箭技術(shù)仍處追趕階段。

藍(lán)箭航天黨委書(shū)記田耀四披露，航天科技集團(tuán)商業(yè)火箭公司、藍(lán)箭航天、星河動(dòng)力、中科宇航等企業(yè)均已布局可回收復(fù)用火箭的研制（雖然各家企業(yè)進(jìn)展不一、技術(shù)路線各異）。其中，藍(lán)箭航天朱雀三號(hào)計(jì)劃于今年四季度完成首次飛行與回收。在中國(guó)商業(yè)航天頭部企業(yè)的帶動(dòng)下，整個(gè)行業(yè)正在從“一次使用”加速邁向“回收復(fù)用”的新階段。

田耀四進(jìn)一步總結(jié)，為支撐未來(lái)萬(wàn)顆級(jí)別的星座組網(wǎng)，行業(yè)亟需發(fā)展適合我國(guó)國(guó)情的高頻次、低成本、高可靠、大運(yùn)力的運(yùn)載火箭。具體而言，這類火箭應(yīng)具備大運(yùn)力與規(guī)模化能力、可重復(fù)使用能力、高可靠性與快速響應(yīng)能力。

“我國(guó)商業(yè)航天的未來(lái)發(fā)展，不僅依賴運(yùn)載火箭的突破，還需要衛(wèi)星、發(fā)射場(chǎng)等基礎(chǔ)能力的全面升級(jí)。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)形成高性價(jià)比、高頻次發(fā)射、風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)的航天運(yùn)輸服務(wù)體系，構(gòu)建起與行業(yè)整體發(fā)展需求相匹配的合作伙伴關(guān)系，共同推動(dòng)商業(yè)航天生態(tài)的成熟與壯大?！睆倪@一維度而言，與其說(shuō)“火箭運(yùn)力不足是當(dāng)前最大的瓶頸”，不如說(shuō)我國(guó)商業(yè)航天正處在產(chǎn)業(yè)鏈全面爆發(fā)前必須經(jīng)歷的最后陣痛期。

李勇鵬也認(rèn)為，從商業(yè)火箭企業(yè)的實(shí)踐角度出發(fā)，火箭運(yùn)力是制約行業(yè)規(guī)模化發(fā)展的重要瓶頸之一，但并非唯一的、或當(dāng)前階段 “最大” 的系統(tǒng)性瓶頸。

“運(yùn)力不足看相比誰(shuí)來(lái)說(shuō)，相比世界最先進(jìn)水平，顯然有差距；在當(dāng)下時(shí)點(diǎn)，現(xiàn)有的火箭產(chǎn)能和可靠性距離爆發(fā)式的需求，還仍有差距，還需要加大研發(fā)、生產(chǎn)投入的力度。但已具備滿足階段性、規(guī)?；M網(wǎng)需求的基礎(chǔ)條件?！?/p>

李勇鵬進(jìn)一步表示，“按世界航天發(fā)展趨勢(shì)，支持萬(wàn)顆級(jí)別星座組網(wǎng)，必須研制能夠可靠回收的火箭，才能顯著降低發(fā)射成本、提高發(fā)射頻次。如果靜態(tài)的看，目前的產(chǎn)能和發(fā)射價(jià)格都難以滿足未來(lái)2-3年爆發(fā)式需求，預(yù)計(jì)未來(lái)一到兩年內(nèi)，中國(guó)的可重復(fù)使用火箭將有明顯的進(jìn)展，隨著可重復(fù)使用火箭的發(fā)展，能夠顯著緩解未來(lái)2-3年“星多箭少”的局面?！?/p>

多家企業(yè)密集推進(jìn)垂直回收驗(yàn)證

目前，液體可回收火箭，已成為破局可重復(fù)使用火箭的核心發(fā)展方向。

液體可回收火箭特指“采用液體推進(jìn)劑、主動(dòng)力可多次起動(dòng)+深度變推力，并依靠垂直反推或帶翼滑翔等方式把一級(jí)/整箭飛回來(lái)”的火箭。

綜合來(lái)看，其優(yōu)點(diǎn)在于比沖高、推力可調(diào)，便于實(shí)時(shí)軌跡與推力優(yōu)化，落點(diǎn)精度高；發(fā)動(dòng)機(jī)、機(jī)體等“高價(jià)值部件”集中在一級(jí)，回收后經(jīng)濟(jì)收益最大；復(fù)用次數(shù)多（Falcon 9 Block-5 設(shè)計(jì) 10-100 次），能把每公斤 LEO 成本壓到 1000-2500 美元，比傳統(tǒng)一次性火箭降 70-90%。

雖然固體火箭、混合火箭也能通過(guò)傘降等方式“部分復(fù)用”，但受限于推力不可調(diào)、落地沖擊大、檢修復(fù)雜，復(fù)用效益遠(yuǎn)不及液體路線，所以市場(chǎng)關(guān)注度低。

因此，目前全球商業(yè)航天都把“液體+垂直回收”視為實(shí)現(xiàn)高頻次、大運(yùn)力、低成本發(fā)射的主流路徑。

目前國(guó)內(nèi)該領(lǐng)域內(nèi)多家公司的垂直回收技術(shù)驗(yàn)證進(jìn)展迅速。

李勇鵬介紹，星際榮耀在2023年底，通過(guò)國(guó)內(nèi)首次全尺寸的火箭一子級(jí)垂直起降試驗(yàn)、以及復(fù)用回收試驗(yàn)，率先完成了垂直回收、火箭復(fù)用相關(guān)技術(shù)的驗(yàn)證；同時(shí)公司面向星座組網(wǎng)的雙曲線三號(hào)重復(fù)使用運(yùn)載火箭也預(yù)計(jì)在未來(lái)一年左右實(shí)施入軌和回收的驗(yàn)證。國(guó)內(nèi)藍(lán)箭航天、上海航天等也開(kāi)展了相關(guān)技術(shù)驗(yàn)證。

田耀四表示，前期，在可回收復(fù)用火箭領(lǐng)域，航天科技集團(tuán)八院、藍(lán)箭航天、星際榮耀、箭元科技等公司已開(kāi)展了不同規(guī)模的垂直起降回收試驗(yàn)。其中，藍(lán)箭航天先后完成了百米級(jí)和萬(wàn)米級(jí)兩次垂直起降回收試驗(yàn)，充分驗(yàn)證了火箭回收過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)品能力。根據(jù)多家公司已發(fā)布的研發(fā)計(jì)劃，我國(guó)在2026年上半年之前將有多型可復(fù)用火箭計(jì)劃實(shí)施飛行與回收任務(wù)。

“從實(shí)際工作進(jìn)展來(lái)看，藍(lán)箭航天朱雀三號(hào)火箭非常有希望于2025年第四季度實(shí)現(xiàn)我國(guó)首次可復(fù)用火箭的入軌與回收，創(chuàng)造我國(guó)航天發(fā)展的新紀(jì)錄。“

楊毅強(qiáng)介紹，中科宇航在液體可回收火箭方面取得了重要進(jìn)展，其主要產(chǎn)品力箭二號(hào)運(yùn)載火箭計(jì)劃于2025年四季度進(jìn)行首飛。

力箭二號(hào)首飛為不回收型，芯一級(jí)模塊主動(dòng)力配備3臺(tái)YF-102液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)，芯二級(jí)主動(dòng)力采用1臺(tái)YF-102V液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)。后續(xù)回收型將使用中科宇航自主研發(fā)的力擎2號(hào)液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)。目前，力箭二號(hào)首飛箭已完成全箭總裝，進(jìn)入總測(cè)階段。

楊毅強(qiáng)進(jìn)一步表示，目前，中科宇航在可重復(fù)使用技術(shù)上已突破多項(xiàng)科學(xué)問(wèn)題和關(guān)鍵技術(shù)，力擎二號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)半系統(tǒng)試車也取得了成功。

值得一提的是，批產(chǎn)能力也成為運(yùn)力不足破解關(guān)鍵途徑之一，楊毅強(qiáng)進(jìn)一步分析，現(xiàn)在看國(guó)內(nèi)這幾家民營(yíng)火箭公司，真正的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)鍵已非單純比拼“二代火箭”——也就是具備數(shù)噸至數(shù)十噸運(yùn)力的中型、大型液體火箭——誰(shuí)家先實(shí)現(xiàn)首飛，更核心的較量在于：誰(shuí)家能在首飛成功后，最快把批產(chǎn)能力搭建起來(lái)。

當(dāng)前衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模組網(wǎng)需求已箭在弦上，僅靠單次發(fā)射驗(yàn)證技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，唯有形成規(guī)?；a(chǎn)能，才能匹配高頻次發(fā)射需求。

目前，力箭二號(hào)超級(jí)工廠可達(dá)年產(chǎn)20發(fā)中大型液體火箭的能力；星際榮耀落地生產(chǎn)基地后，已規(guī)劃雙曲線三號(hào)年產(chǎn)20發(fā)的能力；天兵科技也通過(guò)“三大中心五大平臺(tái)”布局，構(gòu)建起天龍三號(hào)年產(chǎn)30發(fā)的制造體系。

實(shí)現(xiàn)從“單次試驗(yàn)”到真正的可“批量交付”能力躍遷，或才是決定企業(yè)能否抓住行業(yè)機(jī)遇的核心競(jìng)爭(zhēng)力。