中国第二枚民营火箭发射成功!创始人:不急着当马斯克

投稿时间:2020-11-08  消息来源:  提交者:古姿女郎

编者按:“入轨俱乐部”再添一员,中国诞生第二枚成功将卫星送入轨道的民营火箭。
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北京时间11月7日15时12分,星河动力(北京)空间科技有限公司(下称“星河动力”)自主研发的“谷神星一号(遥一)简阳号”商业固体运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空,顺利将北京国电高科科技有限公司天启11星精确送入预定轨道。
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“每一个公司打首枚火箭的初衷都不一样。”星河动力CEO刘百奇对澎湃新闻(www.thepaper.cn)表示,谷神星一号是一枚有量产计划的火箭,将通过3发火箭的研制完成定型。今年完成首飞之后,明年“不计划多打”,只计划发射两枚火箭。“通过3发火箭把性价比打出来,再去小批量生产,产能从小批量到中批量,逐步往上走。”

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从2018年成立,到今年交出第一张成绩单,尽管星河动力首飞成功,但刘百奇认为,“一个火箭公司一年打一发两发,这不叫火箭公司,这叫试验公司。做火箭的目的是给卫星提供发射服务,发射服务必须是批量可复制的。”所有火箭公司只有具备稳定批量的入轨发射能力,才能开始谈真正的竞争,这也真正到了民营火箭“见分晓”的时刻,“也就两年时间。”
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至于“谁谁谁在追赶马斯克、谁谁谁最像马斯克、谁谁谁是中国马斯克”的说法,刘百奇呼吁,“大家不要着急去当马斯克,重要的还是踏踏实实解决产业上的问题。”
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这是一枚有量产计划的火箭,明年只计划发两枚
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从2018年成立,到今年交出第一张成绩单,星河动力飞速挺进太空。
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这是星河动力首次发射任务,也是中国民营商业火箭首次进入500公里太阳同步轨道。谷神星一号(遥一)运载火箭成为继蓝箭航天朱雀一号固体运载火箭、零壹空间OS-M固体运载火箭、星际荣耀双曲线一号遥一固体运载火箭后,中国第四枚挑战入轨发射的民营火箭,也是继双曲线一号遥一之后中国第二枚成功入轨的民营火箭。
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“每一个公司打首枚火箭的初衷都不一样。”刘百奇表示,谷神星一号是一枚有量产计划的火箭,将通过3发火箭的研制完成定型,遥一火箭上发现的问题将在遥二火箭上解决,遥二、遥三火箭开展小幅升级改造。
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刘百奇说,明年“不计划多打”,只计划发射两发火箭。“通过3发火箭把性价比打出来,再去小批量生产,产能从小批量到中批量,逐步往上走。”
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首飞任务的成败“影响不了前进的步伐”,刘百奇认为,其作用是增加实验子样。但首飞火箭对星河动力意义重大。这枚看上去不大的火箭让星河动力掌握了抓总研制运载火箭的能力,建立了完善的科研团队,火箭全部设计工作掌握在自己手里,通过生产制造建立了供应链体系和质量管控体系。
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火箭一、二级分离是最大的风险点。分离时的高度越高,受大气扰动越少。为了确保在大气层内分离的安全,星河动力通过弹道和动力设计,让分离高度达到30公里,这是民营火箭中分离高度最高的一枚。“我们做了大量分离仿真计算、地面级间分离试验,确保分离可靠性。”刘百奇说。
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除了级间分离,整流罩分离也是卫星发射入轨过程中的关键环节之一。整流罩位于火箭顶部,一般由高强度、轻质、耐高温材料制成,除了保持火箭良好气动外形,还能在火箭飞行中保护卫星。当整流罩的作用完成,它必须从运载火箭上分离。
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“分离是难点。”在体制内工作了20多年的孙鹏军对于毫秒级的变化心里也没底。2018年,孙鹏军加入星河动力,担任结构技术部部长。
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“没经历过的事总感觉是一个黑匣子,不知道该怎么办的时候,我们的方法是按毫秒去排。”把时间分成毫秒级,以此检测整流罩分离时可能会发生的问题。先保证计算到位,再开展试验,最终整流罩分离试验也一次性成功。
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真正试验时,为了保护整流罩在分离时不被摔坏,地面铺设了海绵垫。孙鹏军还是担心,万一海绵垫滑移或布设太硬就会摔坏整流罩,便自个儿从高处往海绵垫上摔了两次,“因为这是首飞产品,真是当宝贝。”
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但试验的过程并不总是一帆风顺。今年5月,谷神星一号上面级全系统试车后出现了几个技术问题。星河动力联合创始人、动力总师程圣清不放心,带着团队在外地核查了整整两个月,“有时候一干一整夜。”
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为了解决推进剂输送的不同步性,团队捣鼓了两个可乐瓶充当两个贮箱,往里面灌水,再做出各种管路,管路不同,水的流量也不同。可乐瓶戳个窟窿通了大气,再观测,流量又不相同。就这样做了近百次实验,程圣清终于找到了影响推进剂输送不同步性的因素。
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日有所思夜有所梦,首飞前,孙鹏军梦见过失利。有时候睡着睡着突然被吓醒,心里不踏实,“到底还有哪个地方没有考虑到。”
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今年8月,谷神星一号在湖北总装厂开展全箭模态试验。虽然是火箭强度专业出身,但他还是像个维修工,拿着手电一个钉一个钉照过去看。火箭上有上千个螺钉,最后确实发现两个钉子没拧到位。“虽然不一定真出大事,但能发现问题肯定是好事。”
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民营火箭两年后“见分晓”,不要急着去当“马斯克”
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从2014年民营航天兴起,这一行业经历了6年的摸爬滚打,星际荣耀和星河动力先后加入“轨道俱乐部”,实现入轨发射。
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“有些企业启动了科创板上市辅导,上市前期的资金已经入场。”卫星互联网纳入新基建外加大力倡导硬科技的发展氛围,刘百奇感受到的明显变化是,行业越来越热闹。
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“不管敢不敢出手”,关注行业赛道的资本越来越多,来交流的地方政府也越来越多。“以前地方政府一说航天,会觉得这和当地的产业经济怎么结合?现在这有可能成为当地经济领域新的增长点。”
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在刘百奇看来,民营火箭的发展要经过3个阶段,第一个阶段是解决入轨,第二个阶段是具备稳定批量的入轨发射能力。
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尽管星河动力首飞成功,但他认为,“一个火箭公司一年打一发两发,这不叫火箭公司,这叫试验公司。做火箭的目的是给卫星提供发射服务,发射服务必须是批量可复制的。”
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“所有火箭公司只有到了第二阶段才开始谈真正的竞争。”只有像快舟火箭一样一年打七八发,发发都成功,还能赚钱,用稳定的发射服务能力证明不是概率,这才是真正到了民营火箭“见分晓”的时刻。
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“也就两年时间。”刘百奇判断,如果说2018年是中国商业航天爆发的元年,2020年是加速发展的阶段,那么2022年将出现分化,“到那个时候,如果还不能形成持续稳定的发射能力,甚至连入轨都没有,就不知道该怎么继续往下讲故事了。”
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而第三阶段是达到真正的降本增效,也就是让火箭重复使用。早期的降本增效可以从组织模式、供应链管理入手,但这并不是颠覆性的降成本,只有真正让火箭重复使用,才能出现像SpaceX这样的大幅度降成本。
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“我们看到火箭有很大市场,但说实话,这个市场对成本、效益、产能提出了非常大的要求,国外的成本已经在这摆着。”刘百奇直言,200多公斤的宽带通信卫星进入太空需要七八千万元,而马斯克的发射成本在150万美元以下。“我们现在最大的问题在哪?就是成本和效率。”
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“以前为什么大家觉得商业航天不容易赚钱?就是因为前期做空间基础设施建设时花的钱太多了。如果你花的钱是别人的七八倍,后边做服务时得收多少费用才能把这钱收回来?”
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刘百奇表示,目前要解决的是降本增效,降低火箭成本,提高火箭性价比和产能。至于“谁谁谁在追赶马斯克、谁谁谁最像马斯克、谁谁谁是中国马斯克”的说法,“大家不要着急去当马斯克,重要的还是踏踏实实解决产业上的问题。”
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星河动力火箭首飞成功,中国诞生第二枚发射入轨的民营运载火箭,航天专家黄志澄告诉澎湃新闻(www.thepaper.cn),这说明中国民营火箭公司有很大潜力。
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他也提到,目前中国的民营火箭公司中,“成功的两家都在固体火箭领域发力。但固体火箭市场相对有限,关键是要发展中大型运载火箭,这方面的竞争才真正开始。”
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星河动力在研的中型液体火箭智神星一号预计今年年底完成系统试车,进入投产阶段,争取2022年12月份前首飞。液体火箭的研制两线并行,在争取一次性使用火箭入轨并开展商业运营的同时,同步实施火箭跳跃实验,小步迭代,以实现重复使用的目标。
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“我们争取两年有一个成果,这两年就是固体火箭首飞,再两年就是液体火箭必须首飞。再两年,2024年咱们必须重复使用。”程圣清说,2024年,“把这个事情做成了就退休。”
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“做起来有多难你知道吗?很难的。”
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