每日經(jīng)濟(jì)新聞 2024-11-14 16:26:19
因?yàn)轭l段資源和軌道資源都是有限的,全球都在加快完成自己的衛(wèi)星鏈覆蓋,競(jìng)爭(zhēng)壓力很大,我們要“占頻保軌”(占領(lǐng)頻段保留軌道),盡快發(fā)射更多的衛(wèi)星。所以我們更加需要提高運(yùn)載火箭的效率,大幅降低成本,加快火箭發(fā)射頻率。
每經(jīng)記者 舒冬妮 每經(jīng)編輯 梁梟
劉紅軍從床上彈起,一看時(shí)間凌晨三點(diǎn),天還沒(méi)亮。但顧不了那么多,他麻利地穿好衣服開車前往工作站,他想到一個(gè)點(diǎn)子,得馬上用設(shè)備做推進(jìn)演算。等最終形成產(chǎn)品圖紙,已經(jīng)是中午12點(diǎn)。
這是火箭發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè)陜西天回航天技術(shù)有限公司(以下簡(jiǎn)稱天回航天)創(chuàng)始人兼董事長(zhǎng)劉紅軍的常態(tài)。每天睡前、走路、吃飯,只要是一個(gè)人的時(shí)候,他都在思考。想法很多,主要關(guān)于運(yùn)載火箭和發(fā)動(dòng)機(jī),關(guān)于如何改進(jìn)產(chǎn)品技術(shù),如何更好地服務(wù)中國(guó)航天事業(yè)。
10月13日,SpaceX的星艦成功實(shí)現(xiàn)了“筷子夾火箭”,即用機(jī)械臂首次成功捕獲從天而降的一級(jí)火箭。劉紅軍對(duì)此很激動(dòng),他認(rèn)為這是火箭原位回收技術(shù)里程碑式的事件,運(yùn)載火箭完全重復(fù)使用,為實(shí)現(xiàn)探索太空航班化奠定了基礎(chǔ)。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是,也許未來(lái)某一天人們真的可以定時(shí)定點(diǎn),像乘坐航班一樣乘火箭去太空。對(duì)于馬斯克的火星移民計(jì)劃,這或是重要一步。
但從全球商業(yè)航天競(jìng)爭(zhēng)格局來(lái)看,劉紅軍倍感壓力。美國(guó)一家獨(dú)大,不僅是在軌衛(wèi)星數(shù)量全球最多的國(guó)家,2023年火箭發(fā)射次數(shù)和發(fā)射重量上也都遠(yuǎn)超其他國(guó)家。中國(guó)商業(yè)航天發(fā)展水平也與美國(guó)有一定差距。
全球各個(gè)國(guó)家都在加快自己衛(wèi)星鏈的覆蓋,我國(guó)策略是“占頻保軌”,就要盡快發(fā)射更多的衛(wèi)星,所以劉紅軍滿腦子都是“降低火箭發(fā)射成本和提高運(yùn)載效率”。
這位航天老兵已經(jīng)從業(yè)33年。湖南人劉紅軍本科畢業(yè)于國(guó)防科技大學(xué),1991年西安航天動(dòng)力研究所(航天六院)碩士畢業(yè)后留任,曾擔(dān)任運(yùn)載火箭長(zhǎng)征六號(hào)副總設(shè)計(jì)師,航天推進(jìn)技術(shù)研究院液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)系列總設(shè)計(jì)師等要職,現(xiàn)為西北工業(yè)大學(xué)航天學(xué)院研究員、博士生導(dǎo)師。得益于政策鼓勵(lì)支持,他在2021年成立天回航天。今年2月,天回航天獲超億元A輪融資,投前估值20億元。
中國(guó)商業(yè)航天在2014年市場(chǎng)開放后進(jìn)入快速發(fā)展階段,他也留意到,近年來(lái),該市場(chǎng)投融資規(guī)模也在不斷擴(kuò)大。IT桔子數(shù)據(jù)顯示,截至目前,我國(guó)商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)共有近200起投融資,2024年至今11月,就有19起投融資,不少融資金額高達(dá)幾十億元。目前國(guó)內(nèi)商業(yè)航天百花齊放,劉紅軍希望能多一些協(xié)作,少一些同業(yè)競(jìng)爭(zhēng)。
11月13日,劉紅軍在第十五屆珠海航展現(xiàn)場(chǎng)接受了《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者專訪,從火箭發(fā)動(dòng)機(jī)談到商業(yè)航天,從競(jìng)爭(zhēng)談到挑戰(zhàn),他反復(fù)強(qiáng)調(diào),要努力“降低火箭發(fā)射成本和提高運(yùn)載效率”。
珠海航展天回航天展臺(tái) 圖片來(lái)源:每經(jīng)記者 舒冬妮 攝
NBD:火箭發(fā)射和商業(yè)航天是不是離普通民眾有些遙遠(yuǎn)?
劉紅軍:其實(shí)火箭發(fā)射和商業(yè)航天與人們的生活息息相關(guān),我們的手機(jī)以及很多通信設(shè)備用的都是衛(wèi)星通信,衛(wèi)星需要靠火箭發(fā)射到軌道,再提供信號(hào),包括我們用到的航海定位、山區(qū)野外通信、資源勘測(cè)、導(dǎo)航等等,最源頭就是火箭??赡苓@個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈太長(zhǎng)了,大家聯(lián)想不到那么多,覺(jué)得陌生,但它其實(shí)離我們很近。
國(guó)外有全民航天的概念,這在國(guó)內(nèi)是沒(méi)有的,所以也希望大家都能參與進(jìn)來(lái),呼吁全民都參加航天的一些活動(dòng),通過(guò)網(wǎng)站網(wǎng)絡(luò),全民共建未來(lái)太空,這可以很好地激勵(lì)航天企業(yè)的發(fā)展,同時(shí)有專業(yè)愛(ài)好者也可能成為企業(yè)的智囊團(tuán),給到企業(yè)啟發(fā)。
NBD:您的團(tuán)隊(duì)是如何定位天回航天的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品在市場(chǎng)中的角色?您如何看待公司在商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)鏈上的定位?
劉紅軍:天回航天是一家專注于先進(jìn)液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的高新技術(shù)企業(yè),定位是要做國(guó)內(nèi)商業(yè)航天液體動(dòng)力的引領(lǐng)者和主導(dǎo)供應(yīng)商。我們現(xiàn)在有4款液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī),具體包括100噸推力液氧煤油混合循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)“紅龍一號(hào)”,85噸推力液氧煤油抽氣循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)“巧龍一號(hào)”,2.5噸推力先進(jìn)高空發(fā)動(dòng)機(jī)“小龍一號(hào)”及控龍系列發(fā)動(dòng)機(jī)。目前在性能、推重比、可靠性、經(jīng)濟(jì)性上,都是比較領(lǐng)先的,能有效提高火箭的運(yùn)載效率。
火箭發(fā)動(dòng)機(jī)相當(dāng)于運(yùn)載火箭的心臟,性能好壞直接決定了運(yùn)載火箭的效率,所以發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)門檻也是最高的,占運(yùn)載火箭的整體成本是30%至50%。其他的占比比較高的就是箱體結(jié)構(gòu)和電氣設(shè)備。
天回航天火箭發(fā)動(dòng)機(jī)“巧龍一號(hào)” 圖片來(lái)源:每經(jīng)記者 舒冬妮 攝
一臺(tái)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)周期大概是3—5年,基于之前的沉淀,我們的進(jìn)程比較快,3年就完成了多款發(fā)動(dòng)機(jī)的研制,現(xiàn)在在不斷努力提高性能。
我在航天六院工作的時(shí)候,國(guó)家正在研制新一代火箭發(fā)動(dòng)機(jī),經(jīng)歷了十來(lái)年漫長(zhǎng)的研制周期。后面研制周期變成6—8年,再到現(xiàn)在的3—5年,在長(zhǎng)期的積累和沉淀之后,研制速度大大加快了。
NBD:隨著技術(shù)進(jìn)步和市場(chǎng)需求的增長(zhǎng),商業(yè)航天正在成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)。全球的商業(yè)航天發(fā)展是什么樣的?中國(guó)與之相比處于什么境地?
劉紅軍:全球商業(yè)航天的發(fā)展可以說(shuō)是一家獨(dú)大,主要指美國(guó)馬斯克的SpaceX公司,它的火箭發(fā)射占據(jù)了全球絕大部分。而我們國(guó)家和美國(guó)比,航天發(fā)射運(yùn)載效率仍有較大的提升空間。
單說(shuō)發(fā)動(dòng)機(jī)的話,在某些方面還是處于同等的水平。但我們的整體創(chuàng)新力度不夠,在發(fā)動(dòng)機(jī)性能提升上還有一些空間。我們也希望通過(guò)努力,實(shí)現(xiàn)國(guó)家商業(yè)航天火箭發(fā)射的發(fā)展速度,提高我們的發(fā)射效率和降低成本。
總體來(lái)說(shuō),在商業(yè)航天的全球競(jìng)爭(zhēng)格局中,美國(guó)一家獨(dú)大,中國(guó)也處于比較領(lǐng)先的地位,但也要意識(shí)到差距。
NBD:全球商業(yè)航天的競(jìng)爭(zhēng)激烈嗎?這些競(jìng)爭(zhēng)主要集中在哪些細(xì)分方向?
劉紅軍:比較激烈,特別是在軌道資源的搶占上。因?yàn)轭l段資源和軌道資源都是有限的,全球都在加快完成自己的衛(wèi)星鏈覆蓋,競(jìng)爭(zhēng)壓力很大,我們要“占頻保軌”(占領(lǐng)頻段保留軌道),盡快發(fā)射更多的衛(wèi)星。所以我們更加需要提高運(yùn)載火箭的效率,大幅降低成本,加快火箭發(fā)射頻率。
中國(guó)的在軌衛(wèi)星是900多顆,位居世界第二位。美國(guó)的在軌衛(wèi)星數(shù)量是5000多顆,在全球總活躍衛(wèi)星數(shù)量一半左右,就2023年就發(fā)射了2000多顆。僅SpaceX一家公司,近地軌道資源就占據(jù)了大部分,所以這是非常非常迫切的競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)。
NBD:那從您的視角來(lái)看,我國(guó)的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展處于怎樣的階段和水平?目前商業(yè)航天最大的挑戰(zhàn)是什么?
劉紅軍:商業(yè)航天最大的挑戰(zhàn)還是真正降低發(fā)射成本和提高效率,我們必須大幅提高運(yùn)載火箭的運(yùn)載效率和能力,從去年來(lái)看,我們的發(fā)射次數(shù)是有限的,這取決于兩個(gè)方面,一方面是發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)能不足,不能支持高頻次的航天發(fā)射;第二是運(yùn)載效率偏低,規(guī)模偏小,如果我們能做一些大型的運(yùn)載火箭,把運(yùn)載能力大幅提高,同時(shí)采用先進(jìn)的高性能動(dòng)力,可以大幅提高效率。
要組建衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)需要發(fā)射很多衛(wèi)星,需要大運(yùn)力商業(yè)運(yùn)載火箭經(jīng)過(guò)高頻次發(fā)射來(lái)實(shí)現(xiàn)。
另外一方面,資金的保障和試驗(yàn)資源的保障等都還有很大挑戰(zhàn)。要加快高性能發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)的速度,需要資金的大量投入,充足的資金有助于快速迭代,服務(wù)于各種火箭總體的需求。
劉紅軍在珠海航展現(xiàn)場(chǎng) 圖片來(lái)源:每經(jīng)記者 舒冬妮 攝
說(shuō)到資金投入,我們不倡導(dǎo)每家公司都去建設(shè)自己的試驗(yàn)臺(tái)和發(fā)射工位,因?yàn)樗耐度氤杀竞芨撸ㄔO(shè)周期也長(zhǎng)。如果這些資源能被開放共享,也有利于提高資金的利用率。
NBD:今年10月,SpaceX的星艦成功實(shí)現(xiàn)了“筷子夾火箭”,我相信您肯定也第一時(shí)間關(guān)注到這個(gè)事情了,您當(dāng)時(shí)第一感受怎么樣?您如何看待SpaceX的成功經(jīng)驗(yàn)?
劉紅軍:“筷子夾火箭”這種回收方式取得成功,是原位回收技術(shù)里程碑式的事件,運(yùn)載火箭的重復(fù)使用看到了曙光,為探索太空實(shí)現(xiàn)航班化發(fā)射火箭奠定了基礎(chǔ)。
看到這個(gè)消息,我也很激動(dòng)??梢哉f(shuō)馬斯克在探索太空和商業(yè)航天上走出了一條成功之路,也激勵(lì)我們要盡快突破這種火箭完全重復(fù)使用的技術(shù)。發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)具備可重復(fù)使用的功能,但要實(shí)現(xiàn)商業(yè)運(yùn)載火箭的完全重復(fù)使用,還需要攻克一些整體層面的關(guān)鍵技術(shù)。
實(shí)現(xiàn)火箭的可重復(fù)使用是降低成本的根本之路,這里面發(fā)動(dòng)機(jī)非常關(guān)鍵,因?yàn)槊看蔚闹貜?fù)試驗(yàn)都要以犧牲部分運(yùn)力為代價(jià),所以運(yùn)載火箭的發(fā)射成功次數(shù)足夠多,才能真正大幅降低運(yùn)載火箭的發(fā)射成本,所以這對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性、可重復(fù)使用性,都提出了非常高的要求。
我們?cè)诎l(fā)動(dòng)機(jī)頂層設(shè)計(jì)的時(shí)候,就考慮可靠性,同時(shí)通過(guò)批量化流水線生產(chǎn)提高一致性,降低發(fā)動(dòng)機(jī)的制造和使用成本,最后能降低40%至50%成本。
要實(shí)現(xiàn)運(yùn)載火箭的重復(fù)使用,就需要大量的試驗(yàn),需要大量試錯(cuò),馬斯克就是走的這樣一條路。從商業(yè)航天來(lái)說(shuō),我們希望能更多開放一些國(guó)家資源,能把試驗(yàn)做得更充分,同時(shí)也能忍受一些實(shí)際飛行的試錯(cuò)能力,提供更多的資源和機(jī)會(huì),商業(yè)航天的發(fā)展可能會(huì)更好。
NBD:近幾年商業(yè)航天的投融資規(guī)模在加大,國(guó)內(nèi)的商業(yè)航天競(jìng)爭(zhēng)情況如何?
劉紅軍:近幾年國(guó)內(nèi)商業(yè)航天的投融資規(guī)模在逐漸擴(kuò)大,實(shí)際上也引進(jìn)了很多具備發(fā)射能力的總體火箭公司??梢哉f(shuō)國(guó)內(nèi)的商業(yè)航天處于高速發(fā)展的初級(jí)階段,但仍需要大幅提高效率和降低成本,這是我們面臨的一個(gè)挑戰(zhàn),也是必須盡快解決的問(wèn)題。
所以國(guó)內(nèi)的商業(yè)航天我希望是進(jìn)行一些協(xié)作,而不是做同業(yè)競(jìng)爭(zhēng),這會(huì)對(duì)提高效率產(chǎn)生負(fù)面影響。讓專業(yè)的人做專業(yè)的事,發(fā)動(dòng)機(jī)、指導(dǎo)控制、結(jié)構(gòu)和總體都各司其職,然后形成協(xié)作,強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,這會(huì)讓中國(guó)的商業(yè)航天發(fā)展更加健康,未來(lái)也會(huì)走得更遠(yuǎn)。
目前來(lái)看,國(guó)內(nèi)很多火箭公司都在研發(fā)自己的發(fā)動(dòng)機(jī),其實(shí)這樣會(huì)造成資源和資本的重復(fù),我倡導(dǎo)和希望咱們能聯(lián)合起來(lái),以各自專長(zhǎng)來(lái)推進(jìn)規(guī)?;l(fā)展。我們的發(fā)動(dòng)機(jī)是將要進(jìn)行規(guī)?;a(chǎn)的,現(xiàn)在是已經(jīng)布局和規(guī)劃了一年滿產(chǎn)1000臺(tái)先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)規(guī)模,能保證為其他商業(yè)航天公司提供優(yōu)秀的動(dòng)力。
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