原標題：回到現(xiàn)實的民營航天，離商業(yè)化還有多遠？

文 |李永華

來源 | 智能相對論（ID：aixdlun）

2019年7月25日，國內(nèi)第三枚民營運載火箭“雙曲線一號”火箭成功發(fā)射。隨著地面上人群的歡呼和媒體的關注，中國民營火箭企業(yè)在迎來“爆發(fā)式”發(fā)展后，到了一個關鍵的十字路口。

未來航空航天Future Aero Space數(shù)據(jù)稱，中國民營航天初創(chuàng)公司有60家；到了華爾街日報，這個數(shù)字是80家；更有外媒把這個數(shù)字抬到“超過100家”……60、80、100，僅以商業(yè)航天中的火箭行業(yè)為例，據(jù)統(tǒng)計截止2019年4月，國內(nèi)具有獨立法人資格的民營火箭企業(yè)已有41家，中國民營火箭迎來了真正意義的大發(fā)展時期。而前沿科技出現(xiàn)扎堆的初創(chuàng)企業(yè)時，始終與“民營”捆綁的“商業(yè)化”需求就無法回避地走向臺前。

中國民營火箭，已經(jīng)由最開始的用各種行動“證明自己”，轉(zhuǎn)到面臨做出商業(yè)化落地的選擇。

民營火箭趨勢明朗，但商業(yè)化“走老路”行不通

初創(chuàng)企業(yè)扎堆本身就是未來前景的一種證明，但是，“火箭”可以很熟悉，“火箭的商業(yè)化”卻是全新的領域。

1、商業(yè)火箭坐定“賣方市場”

美國聯(lián)邦航空管理局（FAA）統(tǒng)計已有市場需求，認為未來10年有2619顆“載荷”等待發(fā)射入軌，全球總商業(yè)發(fā)射市場空間將超過250億美元；

國內(nèi)商業(yè)火箭公司零壹空間CEO舒暢曾對媒體表示，中國有1000顆全球“主網(wǎng)計劃衛(wèi)星”，但現(xiàn)在火箭發(fā)射數(shù)量剛接近40次；另一家商業(yè)火箭公司藍箭CEO張昌武曾在采訪中表示，到2020年全球大概有5千到6千顆待發(fā)射的“低軌衛(wèi)星”。

不管從什么口徑，商業(yè)火箭的市場規(guī)模都十分可期。

然而，正如大部分業(yè)內(nèi)人士所言，全球范圍內(nèi)火箭制造與發(fā)射“遠遠無法滿足衛(wèi)星上天的需求”，商業(yè)航天是一個徹底的“賣方市場”，只要你有契合市場需求的產(chǎn)品，就不愁市場。

風頭無兩的SpaceX，正是在這樣的“賣方市場”里橫空出世，讓不看好者大跌眼鏡。

2、商業(yè)化是一個全新的命題，“從無到有”只是開始

一方面，大量的發(fā)射缺口意味著商用火箭的服務過程一定是高頻次的，至少遠遠大于當前官方火箭發(fā)射的頻率；另一方面，唯有低成本才能讓高頻次釋放，傳統(tǒng)火箭發(fā)射成本下，“預測”的發(fā)射頻次很多都無法落地。

所以，火箭發(fā)射在未來必然以低成本下的高頻次需求為主。

對民營航天企業(yè)而言，商業(yè)化是一個全新的命題，沒有經(jīng)驗可以復制，但至少商業(yè)市場的邏輯一定是低成本+高可靠性。

可惜的是，這個路徑在現(xiàn)有的航天工業(yè)體系中并不具備，可靠性往往伴隨著高成本。作為商業(yè)公司，復制舊有航天工業(yè)體系中的產(chǎn)品路線未必是最優(yōu)選擇，它只能解決有無問題（造出火箭），但面臨商業(yè)化時難以走通。

民營航天企業(yè)需要探索新的思路，在這種背景下，國內(nèi)外基于“新思路”的產(chǎn)品顯現(xiàn)。

馬斯克稱SpaceX“有效載荷最大”的重型獵鷹火箭型號價格僅為1.5億美元，這個數(shù)字只相當于老對手ULA的37.5%（平均4.35億美元），而其方式，就是運用了工業(yè)化、社會化的生產(chǎn)模式，將單機產(chǎn)品的性價比做到極致，不斷降低生產(chǎn)成本，用來保持較有競爭力的價格。

此外，Space X和藍色起源也在探索更加廉、易復用的甲烷推進劑用于下一代的運載火箭產(chǎn)品中，以滿足未來運載火箭的發(fā)射需求。而如Rocket Lab等專注于小型運載火箭的公司，則將目光標準在新的更低成本的技術(shù)上，其發(fā)射成功的電子號火箭就是一枚采用電驅(qū)動推進劑泵同時也是全球首個采用3D打印發(fā)動機的火箭。

先驗證能力，再來商業(yè)化？

在國內(nèi)，火箭雖然起步較晚，但短短幾年也經(jīng)歷了發(fā)射探空火箭來引起關注到發(fā)射小型運載火箭來驗證流程和技術(shù)再到結(jié)合自身特點來發(fā)展差異化核心產(chǎn)品這樣的路徑。

如果注意觀察，會發(fā)現(xiàn)這樣一個有趣的現(xiàn)象，目前市面上有相當一部分民營火箭公司似乎不約而同地選擇了“先固后液”這樣一種產(chǎn)品路徑，并且先后宣布了自己在液體火箭發(fā)動機研發(fā)方面的最新進展。

其實這個路線結(jié)合國外商業(yè)火箭發(fā)展的脈絡也很好理解——只有自己能夠掌握核心技術(shù)的產(chǎn)品，才可以給未來帶來盈利的可能。對于民營火箭公司來說，目前只有自研的液體火箭才能具備這樣的條件。可以預見，未來在民營火箭公司中，液體火箭將是商業(yè)化資源的集中之處。

1、固體火箭意義非凡，但民營企業(yè)不占優(yōu)勢

提到固體商業(yè)火箭，我們耳熟能詳?shù)钠放谱匀皇呛教炜乒さ目熘巯盗幸约敖诤Ｉ习l(fā)射成功的長11火箭，未來，還可能出現(xiàn)價格更低的捷龍火箭，在這個市場從現(xiàn)在看來，似乎沒有民營火箭公司什么事。

民營火箭公司在發(fā)展早期，利用固體火箭能夠很好地走通流程、驗證技術(shù)能力。但是，當回到商業(yè)化這個終極目標上時，對各方面資源能力相對有限的民營航天而言，它們必須做出選擇，敲定到底需要一款什么樣的產(chǎn)品來作為主流，如同SpaceX一樣。

至少從目前來看，固體的路線是走不通的，這不是因為固體火箭產(chǎn)品上有什么問題，國家隊的產(chǎn)品表達出了充分的技術(shù)和商業(yè)價值。

一方面，民營企業(yè)在供應鏈和市場方面并不占優(yōu)勢：

在供應鏈上，核心原料固體燃料屬于國家嚴格管控的火工品，民企較難拿到生產(chǎn)資質(zhì)，只能求助于那些擁有資質(zhì)的企業(yè)，而恰恰固體燃料的成本又占到固體火箭的七成以上，產(chǎn)業(yè)鏈條掌控力變得很差；

在市場方面，目前還沒有官方消息來確定雙曲線一號的報價，而國有商業(yè)航天在固體火箭方面則早已有深耕，前面說過的快舟系列、長征系列、還有不久后將要首飛的有“價格殺手”之稱的捷龍火箭都是具有競爭力的產(chǎn)品，民營火箭公司并不具備先發(fā)優(yōu)勢。

另一方面，民營企業(yè)在固體火箭產(chǎn)品與運營體系建設上也已經(jīng)落后太遠，國家隊的固體運載火箭產(chǎn)品除了長年積累下來的技術(shù)成熟度，其發(fā)射市場價格、響應周期、制造成本等各方面有體系化而非單一方面的優(yōu)勢。

2、固體火箭無法“訓練”液體火箭的技術(shù)能力

固體火箭技術(shù)對液體火箭在核心技術(shù)上的前置價值并不大。

如圖，是“固體火箭”對比“液體火箭發(fā)動機”的簡要示意圖（圖片來源：網(wǎng)絡）：

液體火箭的技術(shù)關鍵在于發(fā)動機，固體火箭的技術(shù)關鍵在于化學配方和裝藥工藝。某種程度上，固體火箭是沒有“發(fā)動機”這一說法的，整個箭體就是發(fā)動機，頂端再加上載荷，而液火箭的箭體包括發(fā)動機和儲箱兩個獨立的部分。

更進一步，由于這種結(jié)構(gòu)差別，在火箭測試時十分重要的試車環(huán)節(jié)，二者差別也比較大，固體必須拿一個完全體測試，而液體則可以單獨假設發(fā)動機，另外供給推進劑。

具體到產(chǎn)品開發(fā)層面，火箭發(fā)動機領域常說一句話：真正的發(fā)動機是試出來的，液體發(fā)動機的研制往往要經(jīng)過至少11種試車類型，2萬秒試車時間，50-100次的試車次數(shù)，而固體發(fā)動機則主要考慮箭體內(nèi)的燃料的雕刻塑型（控制推力曲線），在試車數(shù)據(jù)調(diào)優(yōu)經(jīng)驗上，難有共通之處。

3、成本和可延展性要求下，液體火箭也是民營企業(yè)商業(yè)化的現(xiàn)實選擇

直接的燃料成本上，液體遠遠低于固體。按翎客航天創(chuàng)始人胡振宇的說法，液體燃料成本最低可低到固體的1/200，優(yōu)勢不言而喻。

而且，液體燃油的比沖（專業(yè)術(shù)語，類似于汽車每升燃油能跑多遠）更高，干同樣的事情燃料消耗更少，在長航程航天中，液體燃料的優(yōu)勢不言而喻，這也是為什么早期民營固體火箭只是“探空”而無法入軌的原因之一。

另一方面，從可回收和可復用角度考慮，也只有液體火箭可以做到這一點，而可回收技術(shù)，則被視作未來實現(xiàn)衛(wèi)星發(fā)射更低成本的重要路徑之一?，F(xiàn)在，國內(nèi)一些研究火箭復用的企業(yè)，例如翎客航天還試圖采用AI技術(shù)在火箭回收到地面的幾米距離內(nèi)（決定成敗），快速實現(xiàn)推力和方向的調(diào)整，而這種“微操”顯然只有液體燃料能夠勝任。

現(xiàn)在看來，液體火箭似乎成了民營公司瞄準商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射市場更適合甚至是唯一的選擇。

全球優(yōu)質(zhì)企業(yè)中，液體火箭都是主流，國內(nèi)民營航天企業(yè)在商業(yè)化道路上要解決關鍵的成本問題，盯住液體火箭產(chǎn)品幾乎是必經(jīng)之路，可復用潛力還帶來更大的想象空間。

4、液體火箭已成了業(yè)內(nèi)共識

民營企業(yè)幾乎在集體轉(zhuǎn)向液體火箭，都有自己的液體動力或者液體火箭規(guī)劃，只是表現(xiàn)形式各不形同，整理如圖（部分，來源：自制）：

值得一提的是，盡管都是“液體燃料”，民營商業(yè)火箭公司的偏好也各有不同，其中，國內(nèi)的藍箭、星際榮耀、九州云箭等公司在近期都公布了其液氧甲烷發(fā)動機的最新進展，國外的SpaceX、Blue Origin兩個商業(yè)航天巨頭也完成了液氧甲烷發(fā)動機的重要試驗工作。

而國內(nèi)的深藍航天、星河動力以及SpaceX現(xiàn)役的梅林發(fā)動機都是運用液氧煤油作為推進劑。

無論是哪種液體燃料，毫無疑問，都是奔著商業(yè)化去的，已經(jīng)有一些商業(yè)火箭公司跳過了固體火箭而直接專注于液體動力系統(tǒng)。提速自己主打產(chǎn)品的研制，創(chuàng)新、核心技術(shù)、產(chǎn)品適合商業(yè)發(fā)射市場已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)共識。

然而，SpaceX的猛禽2009年立項，到2015年才研制成功。正如國家航天系統(tǒng)工作數(shù)十年、年逾80的航天技術(shù)專家黃志澄所言，“搞火箭是高投入、高風險、回報慢的行當，我國的民營火箭才剛剛起步……應該理性對待民營火箭的發(fā)射，現(xiàn)在處在萌芽狀態(tài)，才剛剛起步?！?/p>

民營航天不能一蹴而就，商業(yè)化的路徑可以看到但是還需要驗證，這是一個必須給予足夠耐心的產(chǎn)業(yè)。

【完】

智能相對論（微信id:aixdlun）：AI新媒體，今日頭條青云計劃獲獎者TOP10，文章長期“霸占”鈦媒體熱門文章排行榜TOP10,著有《人工智能 十萬個為什么》，重點關注領域：AI+醫(yī)療、機器人、智能駕駛、AI+硬件、物聯(lián)網(wǎng)、AI+金融、AI+安全、AR/VR、開發(fā)者以及背后的芯片、算法、人機交互等。

生成海報

免責聲明：本網(wǎng)站內(nèi)容主要來自原創(chuàng)、合作伙伴供稿和第三方自媒體作者投稿，凡在本網(wǎng)站出現(xiàn)的信息，均僅供參考。本網(wǎng)站將盡力確保所提供信息的準確性及可靠性，但不保證有關資料的準確性及可靠性，讀者在使用前請進一步核實，并對任何自主決定的行為負責。本網(wǎng)站對有關資料所引致的錯誤、不確或遺漏，概不負任何法律責任。任何單位或個人認為本網(wǎng)站中的網(wǎng)頁或鏈接內(nèi)容可能涉嫌侵犯其知識產(chǎn)權(quán)或存在不實內(nèi)容時，應及時向本網(wǎng)站提出書面權(quán)利通知或不實情況說明，并提供身份證明、權(quán)屬證明及詳細侵權(quán)或不實情況證明。本網(wǎng)站在收到上述法律文件后，將會依法盡快聯(lián)系相關文章源頭核實，溝通刪除相關內(nèi)容或斷開相關鏈接。