
图为蓝箭航天“朱雀二号”火箭正在发射升空
今年6月,全国科技大会、国家科学技术奖励大会在北京召开。蓝箭航天空间科技股份有限公司(以下简称“蓝箭航天”)作为主要完成单位的“复杂多变工况离心泵关键技术及工程应用”项目斩获国家科学技术进步二等奖。这也是国内民商火箭公司首度在国家最高级别的科技奖励中崭露头角。相关技术已经应用在蓝箭航天自主研发的天鹊系列液氧甲烷发动机上,帮助蓝箭航天“朱雀二号”火箭连续两次顺利“腾空”,该型号火箭也由此成为全球首款且目前唯一连续实现入轨的液氧甲烷火箭。
作为技术迭代快、经济效益高且产业协同强的航天新业态,“商业航天”今年首次被写入政府工作报告。党的二十届三中全会提出,完善推动新一代信息技术、人工智能、航空航天等战略性产业发展政策和治理体系。如今,以蓝箭航天为代表的中国商业航天“生力军”,正通过全链条自主创新,不断激发新质生产力的澎湃动能。
商业航天时代民营企业能做什么?
2006年,美国洛克希德·马丁 和波音两家公司成立了“联合发射联盟”,为美国国防部、美国国家航空航天局等美国政府部门以及商业卫星运营商提供发射服务,但由此也形成了一定程度的价格垄断,发射费用逐渐高涨。2006年,美国国家航空航天局颁布《商业轨道运输服务计划》,通过设置专项政府补贴引导和吸引民营航天来投标,一家来自“民间”的公司Space X(美国太空探索技术公司)由此走入大众视野。自此,SpaceX不断在降低成本、技术创新上实现了许多传统“国家队”未曾设想或实现的成就,不断验证航天是可以商业化的,极大拓展了行业可能性,也为各国航天事业发展提供了有益参考。
所谓商业航天,是指以市场为主导、具有商业盈利模式的航天活动。近年来,世界主要国家已经将商业航天提升到国家战略高度,加快关键核心技术攻关和全产业链布局。
2015年,在国家政策鼓励下,中国航天开启了商业化征途。今年“商业航天”首次被写入政府工作报告,推动商业航天进入新一轮高速发展期。党的二十届三中全会提出,完善推动新一代信息技术、人工智能、航空航天等战略性产业发展政策和治理体系。作为技术迭代快、经济效益高且产业协同强的航天新业态,商业航天进一步带动了我国国民经济发展,形成了新质生产力。
“发展新质生产力,商业航天肩负着一个重要的使命——不断降低进入太空的成本、提升效率。具体在运载火箭这一环节,要能够在原有航天能力的基础上继续探索无人区,填补空白建立领先,并对标世界一流。”蓝箭航天创始人兼CEO张昌武对《中国电子报》记者说道。
张昌武补充道,实现的路径是通过创新发展,走出一条新的道路,建立一些新的效率,发展新的技术路线。一方面在降本过程中实现火箭的可重复使用;另一方面引入许多来自于其他领域的具备成熟度的硬件,应用到火箭上面,这就需要我们在工程上不断摸索,也会带来持续的进步。
自主研发构建核心竞争力
数据显示,SpaceX的液氧煤油火箭猎鹰9号,火箭运输成本约为人民币1万元每千克。大型液氧甲烷火箭星舰在重复使用技术成熟后,成本甚至可能压缩到每千克700元以下。
“目前我国航天领域中,还未实现火箭运输价格系统性的下降,也就是3万元每公斤以下的价格。目前来看,下探到这个价格只有一种路径,那就是实现火箭的回收复用。如果这一技术取得成功,就会把中国的商业航天推进到下一个时代。”张昌武说道。
发动机和箭体是全箭成本最高的两大系统,只有将动力系统和制造两个环节握在自己手中,火箭成本才可控,只有实现技术上的独立自主,后续才能不断实现产品迭代。
今年6月,全国科技大会、国家科学技术奖励大会在京召开。蓝箭航天作为主要完成单位的“复杂多变工况离心泵关键技术及工程应用”项目,斩获国家科学技术进步二等奖。这是国内民商火箭公司首度获颁国家最高级别的科技奖项。
作为液氧甲烷运载火箭的关键核心部件,涡轮泵是火箭发动机的“心脏”。朱雀二号火箭的涡轮泵就采用奖项中的技术,2023年7月,朱雀二号遥二运载火箭成功发射入轨,填补了国内液氧甲烷液体火箭多项技术空白。作为全球首枚成功发射入轨的液氧甲烷火箭,充分证明了民营航天企业的自主研发能力。
在箭体方面,要实现可重复使用火箭的目标,需要攻关新的材料和结构。蓝箭航天将目光投向了不锈钢。“朱雀三号”火箭的贮箱,即推进剂和氧化剂的储罐,采用的就是高强度不锈钢材料。
蓝箭航天的每一个选择,都稳稳踏在了业界的前沿。这些底气,就是源于核心技术的自主研发以及核心设施的自主建设。
据介绍,蓝箭航天迄今为止的总投入已经接近50亿元。包括火箭、发动机系统、制造系统等,蓝箭航天均实现了自主研发、独立设计和制造,是目前国内唯一一家形成了囊括设计、工艺、制造、测试、发射这一完整能力链条的商业运载火箭企业,构建出了公司核心竞争力。
2025年实现具备商业化交付能力的回收,2026年实现可重复使用……张昌武向记者透露了蓝箭航天在可重复使用火箭方面的计划。今年1月19日,蓝箭航天自主研发设计的朱雀三号可重复使用火箭在我国酒泉卫星发射中心完成首次垂直起降返回飞行试验,这也为2025年朱雀三号可重复使用液氧甲烷运载火箭的首飞奠定了基础。
“服务国家重大战略是始终不变的使命”
业内人士普遍认为,经过数年发展,中国的商业航天仍然处于比较早期的阶段,还有包括火箭回收复用技术在内的众多难题需要攻克,但商业航天已经慢慢成长为中国航天的重要组成部分。
“从火箭的角度来讲,始终不变的使命,是服务国家重大战略,支撑国家空间基础设施的建设。在保证完成这个使命的前提下,我们可能会提供国际上的发射服务。”张昌武说道。
他表示,未来3~5年,我国重要的战略性部署——卫星互联网如何实现海内外相关业务落地,这对于中国空天战略部署以及商业闭环的影响是非常巨大的。
为不断增强中国进入太空的实力,蓝箭航天朱雀二号连续成功发射,在技术上已经走完了从0到1的进程。但在大洋彼岸,SpaceX早已在10年前就攻克了部分重复使用技术,如今正在探索完全重复使用技术,中国航天企业直面的竞争压力将越来越大。
“我们需要加速赶上,火箭技术的发展没有捷径,唯有踏踏实实地、一步一个脚印地走。”张昌武对记者说,“民营航天企业,不能踩着前人的脚印把老路再走一遍,而是要站在巨人的肩膀迈向高远。”
放眼中国航天更遥远的未来,期待能有越来越多像“朱雀”一样的火箭,乘势腾空,在浩瀚的苍穹逐梦;也期待能有越来越多像蓝箭航天一样的企业,自主创新,不断激发新质生产力的澎湃动能。