中国民营火箭“点火”
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- 发布时间：2019-07-15 09:45
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【概要描述】在从Space X成功发射后，人们对于民营火箭这一概念的接受度逐渐提高了。曾经只有国家队能玩转的航天业，正在努力变成一个商业项目。除了美国以外，同样的，国内也开始了相关领域的探索。几家主流的创业公司，已经开始把太空作为下一站的目的地。他们要做的，不仅仅是中国版的“Space X”
中国民营火箭“点火”
【概要描述】在从Space X成功发射后，人们对于民营火箭这一概念的接受度逐渐提高了。曾经只有国家队能玩转的航天业，正在努力变成一个商业项目。除了美国以外，同样的，国内也开始了相关领域的探索。几家主流的创业公司，已经开始把太空作为下一站的目的地。他们要做的，不仅仅是中国版的“Space X”
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在从Space X成功发射后，人们对于民营火箭这一概念的接受度逐渐提高了。曾经只有国家队能玩转的航天业，正在努力变成一个商业项目。除了美国以外，同样的，国内也开始了相关领域的探索。几家主流的创业公司，已经开始把太空作为下一站的目的地。他们要做的，不仅仅是中国版的“Space X”。
本文转自“公众号“界面（ID:wowjiemian）”，作者：韩沁珂。
7月5日晚，北京水立方场馆。当中国首款中型液氧甲烷液体火箭“朱雀二号”的设计图投影在近20米宽、10米高的超大LED屏上时，台下200多位观众大都举起了手机，试图记录下这一刻。
这是此前一向低调的北京蓝箭空间科技有限公司（下称蓝箭航天）举办的产品战略发布会。与一般发布会上的西服革履不同，所有发言人都身着传统印象中“理工男”的“标配”：T恤、牛仔裤和运动鞋。
在这场自公司成立以来首次召开的大型发布会上，蓝箭航天宣布自主研发的国内首款商用中型液体运载火箭“朱雀二号”完成全系统设计工作，计划在2019年完成全部地面试验，2020年开展首飞。
“朱雀二号”为两级液体运载火箭，被设计成长48.8米，直径3.35米，箭体绘有一只展翅欲飞的朱雀。
蓝箭航天发布“朱雀二号”中型液氧甲烷运载火箭。摄影：韩沁珂
2015年6月，蓝箭航天在北京亦庄经济开发区成立。一直从事金融行业的80后张昌武察觉到了商业火箭市场中的机会后，与原中国卫星发射测控系统部航天系统工程高级工程师王建蒙、曾就职于欧洲宇航局航天科技研究中心的“千人计划”专家吴树范共同成立了这家公司。
随着美国太空探索技术公司（SpaceX）在今年2月成功发射“猎鹰重型”运载火箭，商业火箭以及太空商机引发关注。运载火箭不再只是“国家队”之间的较量。
中国民营商业火箭公司已加入到这场竞赛中。在资本市场上活跃度较高的，除了蓝箭航天，还有两家民营商业火箭公司——北京星际荣耀空间科技有限公司（下称星际荣耀）和零壹空间航天科技有限公司（下称零壹空间）。
“三箭客”竞速
“民营火箭公司是创业者，也是布道者。”张昌武对界面新闻表示，“我们首先需要解决的是如何实现高频次、高可靠性、低成本地进入太空的能力。”
作为目前国内发展最快的三家民营火箭公司，星际荣耀、零壹空间和蓝箭航天正在商业火箭发射竞赛中进行速度比拼。
在蓝箭航天成立的两个月后，同样是在亦庄，同样拥有投资领域工作经历的舒畅建立了零壹空间。他找到了自己在北京航空航天大学上学时的老师、同时也是中国运载火箭研究院的技术骨干做技术合伙人。2015年底，零壹空间已获得1000万元的天使融资。
2016年3月，蓝箭航天也拿到了自己的天使轮投资。
七个月后，另一竞争者出世。2016年10月，包括毛洪涛在内的几位某航天院所的技术骨干一起成立了星际荣耀，这也是中国少数由技术人员发起的民营火箭公司。
虽然星际荣耀成立时间较晚，但在火箭研制工作上的进展并不慢。2018年4月，也就是公司成立一年半后，星际荣耀第一枚固体亚轨道火箭“双曲线-1S”在海南发射升空，该火箭是一级固体亚轨道验证火箭，长8.4米，重4.6吨，最大飞行高度突破100千米，最大飞行速度超过1200米/秒。
中国航天基金会理事长吴志坚认为，民营商业火箭公司作为新兴航天参与力量，将大幅降低发射门槛和成本，也将推动整个航天产业的商业化进程。
今年以来，这三家公司动作频频。
5月17日，零壹空间也发射了第一枚自主研发的亚轨道火箭——OS-X火箭“重庆两江之星”。这款火箭长9米，总重7200千克，全程大气层内飞行，最大高度约38.7千米，最大速度超过5.7倍音速，飞行时间306秒，飞行距离273千米。
零壹空间“重庆两江之星”亚轨道火箭发射现场。图片来源：视觉中国
7月4日，零壹空间又宣布其M系列火箭一级主发动机和尾段燃气舵联合试车试验取得成功。应用该款发动机的四级固体发动机串联运载火箭OS-M1将于年底首飞。
此前的6月，星际荣耀也宣布其15吨级液氧甲烷发动机关键部件的点火试验已成功完成。
“在商业发射领域，目前全球市场规模约在200亿~300亿美元，预计到2020年，发射服务市场需求约在800亿美元。”张昌武对界面新闻记者说，火箭发射能力和发射需求是一个相互支撑的关系，有了更多卫星就需要更多火箭；反之，火箭发射能力越强，卫星发射需求也会相应增长。
“中国商业航天真正起步应该就是在军民融合上升为国家战略之后。”小火箭联合会创始人邢强对界面新闻记者表示。
2015年“两会”期间，军民融合被提升为国家战略。当年，数家民营火箭公司相继成立。
2017年，中央军民融合发展委员会成立，中央办公厅、国防科工局、中央军委关于军民融合的文件陆续下发，航天产业作为中国科学技术发展的制高点，被定义为在军民融合战略中起先行先试的作用。
资本和技术
美国卫星产业协会（SIA）发布的最新行业报告指出，2016年，全球太空经济市场规模为3391亿美元。
另据美国联邦航空管理局（FAA）在2017、2018年度太空商业趋势分析中的统计，2015年和2016年，全球太空经济的市场规模分别为3350亿美元和3450亿美元。
按照高盛、美林银行和摩根士丹利三家机构的预计，太空产业距离万亿美元的市场则还有20~40年的发展期。
太空经济除了空间技术与产品、空间应用、空间科学三大部分所形成的产业外，还涉及因进入太空、探索太空、获取太空资源等行为衍生出的产业。这其中包括卫星、空间实验站、太空资源开发、探月、火星旅行等等。
庞大的市场前景，已刺激了资本市场的神经。
在经历过初期的困难后，随着商业航天产业政策的发布和SpaceX的成功示范，中国民营火箭公司也正逐渐成为资本的宠儿。
7月1日，星际荣耀正式宣布完成由经纬中国领投的A轮融资，累计融资金额已经超过6亿元。
2016年底，国务院发布的《2016中国的航天》白皮书中显示，要大力发展航天商业，准入和退出机制将进一步完善，并建立航天投资项目清单管理制度。还需鼓励引导民间资本和社会力量有序参与航天科研生产、空间基础设施建设、空间信息产品服务、卫星运营等航天活动。
1998年，中国航天科技集团（下称航天科技）集团成立了中国长征火箭有限公司。中国航天科工集团（下称航天科工）于2016年在武汉注册成立航天科工火箭技术有限公司，希望为国内外客户提供灵活、方便、快速、经济的卫星发射服务。这两家公司被业内称为“国家队”。
国家航天局副局长吴艳华表示，未来五年，中国航天将构建多元化投融资体系，鼓励和引导社会优势资源、优势力量参与航天发展。并欢迎各类社会资本投资中国的卫星商业发射、卫星应用等有关领域。
在张昌武看来，尽管航天是一个资本密集型行业，但火箭研制所需的资金投入规模远小于互联网企业。“火箭研制并不是一件特别烧钱的事。”他说。
“我们目前的主要工作是围绕研发展开的，一旦服务能力建设起来，产品会帮我们解决品牌推广和商业运作方面的一系列问题。”张昌武说。
除了资本，眼下，民营火箭公司最希望解决的是人才问题。在军民融合的实施过程中，人才、技术、资本一直被称为“三驾马车”。
零壹空间的投资人、春晓资本创始合伙人何文表示，零壹空间在成立初期遇到的最大困难是寻找技术合伙人。
航天技术专家黄志澄曾表示，目前还未有航天型号副总设计师及以上级别的科研人员进入民营公司。
“在航天领域，有过失败经历的、也就是归零过的人才更加重要和稀有。”蓝箭航天CTO康永来称，火箭行业是一个人力、技术、资本高度密集的行业，其中人才至关重要。
“对于民营火箭公司，过去的两年可能是一个人才窗口期。”一位民营火箭公司投资人向界面记者表示，很多体制内的青壮年技术骨干开始选择加入民营公司。
蓝箭航天目前其拥有近200名员工，40%是液氧甲烷发动机的研发人员，涉及24个专业，另有40%为火箭研发人员。
零壹空间创始人舒畅在5月时曾表示，零壹空间也已经形成了一只将近200人的技术团队。
“这些技术人才的研发热情在民营火箭公司得到了极大的激发。”一位民营火箭公司投资人半开玩笑地说道，“这种激励一方面来自‘造属于自己的火箭’的追求，另一方面是翻倍的收入。”
何文认为，对于从体制内走出来的技术人才而言，如何打破原有追求技术极致的限制，找到一条以市场为导向、符合商业规律的最优发展路径至关重要。
追赶差距
热度的背后也有质疑。
对星际荣耀和零壹空间已成功发射的两枚亚轨道商业火箭，有业内专家指出只是探空火箭，还不能称为真正的运载火箭。
探空火箭是指在近地空间进行探测和科学试验的火箭，一般为无控制火箭，其飞行高度在30~200公里之间，具有结构简单、成本低、研究周期短、发射灵活方便等优点。
中国民营火箭公司也无法避免与SpaceX作比较。
“SpaceX的路径是难以复制的，它从技术和商业方面验证了商业火箭行业未来的想象空间。”张昌武对界面新闻记者说，中美在政策、市场环境上的不同，造成了两国民营商业火箭公司的成长环境的不同。
“我们需要从另一个维度上审视火箭行业，并尝试重新定义这个行业。”张昌武说。
对于与SpaceX的差距，康永来则颇为自信地表示，蓝箭航天用了三年时间追赶上了SpaceX第八年的技术水平，“相信在不久后就可以在技术上实现赶超。”
邢强更为乐观。”如果能够顺利完成液氧甲烷发动机的试车，中国民营火箭发动机就可以追平SpaceX在2015年底的水平。“
在邢强看来，未来的中国商业火箭发射企业首先要完成两个目标，一是攻克液体火箭发动机的核心技术，二是将卫星送入轨道并实现稳定运行。“哪家企业能最先完成这两个目标，就更有希望成为这个行业的龙头。”
航天运载火箭按照动力形式可以分为固体火箭和液体火箭。固体火箭快速响应能力强，安全性较高，便于储存和运输；液体火箭燃烧比冲高、推力强劲、持续性好，且燃料易于制取。
比冲指单位推进剂所产生的冲量，是衡量火箭或飞机发动机效率的重要物理参数。
在液体火箭发动机当中，又可按推进剂分为偏二甲肼/四氧化二氮、液氢液氧、液氧煤油、液氧甲烷四种。目前，中国现役的大型运载火箭均采用液体火箭发动机，普遍使用的是偏二甲肼/四氧化二氮和液氧煤油两种。相较而言，液氧甲烷火箭发动机是一种更新的技术路线。
张昌武表示，火箭的发展方向已经明确，一是要环保且可以重复使用的燃料，二是要低成本。他的公司选择了液氧甲烷，因为它清洁环保，燃烧后无残留，利于复用的优势非常明显，且成本比之前常用的液氧液氢和液氧煤油便宜。
“按照我们的测算，使用液氧甲烷可以使推进剂成本降低十倍左右。推进剂的成本在发射链条里约占30%。”他表示。
同样选择液氧甲烷作为推进剂的，还有星际荣耀，以及美国SpaceX在研的“猛禽”发动机和美国蓝色起源的“BE-4”发动机。中国航天科技集团官网也曾在2016年宣布，旗下六院的11所完成了60吨级液氧甲烷发动机项目。
一位不愿透露姓名的“国家队”技术人员表示，民营火箭公司之所以大多选择液体甲烷火箭，一是市场驱动，另外也是因为甲烷的研究在近年来取得了突破性进展。
该技术人员表示，对于需要连续飞行较长距离的运载火箭来说，使用液氧甲烷发动机更有利于实现原位制造，即利用所处环境中的资源合成火箭所需的燃料。以火星探索为例，可以利用火星上的水和大气中的二氧化碳生成甲烷和氧气，从而合成液氧甲烷。
“火箭是一种系统性工程，只有相对优的技术方案和最差的技术方案。”该技术人员表示，具体选择哪种技术路线，要看公司的技术积累、研发投入以及市场发射需求。
该技术人员向界面新闻记者表示，从阿波罗登月计划开始，在将近半个世纪的持续投入过程中，美国的航天工程师团队积累了大量经验。据不完全统计，美国从零开始新研发的火箭至少15款以上，这一点远超世界各国。两相比较，国内工程师对于运载火箭本质的认识还有较大差距。
一位民营火箭公司的工作人员向界面记者表示，商业航天还处于起步阶段，远谈不上行业过热或者资本过于关注，反过来说，航天行业的特殊性也要求这个行业需要被冷静、专业的看待。
邢强给出了相同的看法，“中国的商业航天需要冷静、有序的发展。”
张昌武也表示，目前国内对商业航天有评价能力的机构尚属有限，投资者、媒体和普通民众都需要更多正确的知识普及，以帮助大家理性地参与或认识这一行业，从而促进行业持续、健康、有序的发展。
“中国能否像美国商业火箭企业一样实现火箭研制的高强度发展，持续的资金投入和过硬的工程师团队是必不可少的，同时也需要政府就商业航天领域出台顶层性的指导政策，为行业营造出较好的竞争和发展环境。”上述技术人士补充道。
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