中国商业火箭要做自己的发动机 走Space X道路

　　本报记者 戴春晨 哈尔滨报道
　　4月24日，身处哈尔滨的张昌武行程紧凑。
　　时逢“中国航天日”，一系列重磅航天活动在哈尔滨拉开帷幕。身为蓝箭航天的 CEO，张昌武抓住这次行业大派对的机会，演讲、与行业人士交换意见，与海内外的合作伙伴签约。
　　这一天的哈尔滨，活跃着许多像张昌武这样的创客们。他们视硅谷钢铁侠马斯克为榜样，试图像马斯克一样依靠火箭研发获得成功。
　　中国的商业航天浪潮肇始于2015年前后，至2018年已有60余家初创企业入局。这三年间，国内多家追随Space X做火箭的初创企业，在多方探索之后，不约而同走向了自主研发的道路。这些企业试图像 Space X一样做属于自己的火箭发动机，依托自主知识产权和规模化工厂量产火箭，以顺应多层次的“太空物流”市场需求。
　　正如张昌武所言，商业火箭的本质是技术驱动的高端制造业，要坚定不移地走自主研发之路。只有完全实现自主、可控，才能依托核心技术开发属于自己的细分市场。
　　发动机“经济学”
　　发动机要自己做。创业三年来，张昌武坚定了这样的方向。
　　创业伊始，自己做发动机是他的团队造火箭的“第二方案”。蓝箭航天最初的计划和许多制造企业类似：借助技术的引进走集成创新道路。换句话说，买别人的火箭发动机，在这基础上攒出火箭来。但这样的理想很快遇到骨感的现实。技术团队经过多方努力，也买不到想要的火箭发动机。
　　这是中国民营火箭企业过去三年间的微妙时刻：发动机相当于火箭的心脏。造火箭必先有发动机，但发动机从何而来？
　　这似乎是商业航天的悖论式逻辑：一方面，随着军民融合战略的推动，航天院所与民营企业的互动更频繁，“国家队”掌握的航天技术转为民用被鼓励；但另一方面，航天依然是较为封闭的领域，火箭发动机不像汽车发动机，流通性极差，无论是国家与国家之间，还是企业与企业之间，发动机技术都属于高度垄断、保密的技术。
　　这也就是说，试图买发动机的民营企业随时有断供的危险。
　　在经历一些周折后，张昌武们终于想清楚了，“火箭发动机属于核心技术，根本不可能有人卖给你”。
　　一名业内人士曾对记者透露，他曾经在国内某地投资建造了一间火箭工厂，计划进行商业火箭的量产。但由于买不到合适的火箭发动机，如今工厂已经停摆。
　　意识到自主研发重要性之后，蓝箭航天将备选方案转为主攻方向，于2016年6月开始建立液体火箭发动机研制团队。半年后，研制团队成员由最初的两三人增至40人。同样成立于2015年的零壹空间，国内另一家火箭初创企业，也正执着于自主研发的火箭发动机试车。
　　大洋彼岸的马斯克早有类似经历。好几部传记描写过这样的情节，马斯克在创立Space X之初，多次到俄罗斯试图购买发动机技术，均无果而终。俄罗斯的经历是他决心自主研发液氧煤油发动机的动因。
　　在多方摸索后，国内那些视 Space X 为榜样的初创企业，最终还是没能走上有别于Space X 的道路。在自主研发这一点上，他们和马斯克高度一致。
　　国内知名的火箭创业项目，大体都对发动机的自主研发情有独钟，但选择的技术路线各不相同。比如，星际荣耀和翎客航天选择的是固体火箭发动机路线；零壹空间则试图掌握固体火箭发动机技术，同时开始研究液体火箭发动机。
　　但火箭发动机并不是想做就能做的。这又回到前文提到的关键问题——航天领域依然是相对封闭的领域，无论是国内还是国外。这意味着初创企业没有办法拥有随心所欲的供应链。
　　零壹空间CEO 舒畅回忆，等到决定自己做发动机后，才发现他面对的是十分复杂的供应链。做火箭发动机需要壳体，需要填药，需要深入到更上游的链条，难度巨大。
　　所幸中国还有雄厚的电子制造业基础，民营企业的商业元器件成为破题的关键。舒畅经摸索得到的解决方案是，避开传统的航天供应商，建立自己的供应链。零壹空间以结构化原则确定了供应链建设目标——80%以上必须是非航天企业的供应链，60%以上必须是民营企业，只有20%非常市场化的一些产品，才会选择优先跟一些成熟的航天单位合作。
　　这条无意中模仿Space X的道路似乎走对了。近期，星际荣耀的“双曲线一号 S”已试飞成功，完成亚轨道的技术验证；而零壹空间与蓝箭航天大有并驾齐驱的味道，两家企业不仅先后宣布2亿元规模的融资信息，同时先后宣布发动机技术试车成功的消息。2018年年初，蓝箭航天宣布10吨级的液氧甲烷发动机推力室成功完成试车。而零壹空间的X系列火箭固体发动机，也成功完成批抽检联合试车。
　　面向多层次火箭市场
　　有了发动机这颗“心脏”，火箭才能活；而有市场需求的粮食，火箭企业才能活。
　　商业火箭的商业逻辑归结起来有两点，一是火箭发射服务“从0到1”的可能性问题，这一点在火箭发动机的成功研制后将完成大半；二是火箭发射服务的可操作性问题，即是否在成本和性能中取得良好的平衡，是否寻找得到契合企业的市场。
　　火箭发射了给谁用，是三年来悬在中国民营火箭企业头上的紧迫问题。
　　当前最受国内民营火箭企业待见的市场，来自微小卫星的发射服务。近些年，以“立方星”为标志，电子技术及材料科学的发展加速了卫星小型化的趋势，中小卫星、微纳卫星（统称小微卫星）占整体卫星发射数量的比例逐年增加。肩负通讯、遥感等使命的小微卫星一般需通过在空中组网形成集群的形式来发挥设计功能。微小卫星需要数十颗甚至上千克组网才能发挥作用；同时卫星寿命短暂，一般三五年内就要更换新的卫星。这使得微小卫星的发射服务迎来井喷之势。
　　业内对此有个流传的说法，曾经美国 NASA 的官员看到鞋盒子大小的“立方星”，嘲笑“这是玩具”；如今 NASA 也不得不大规模使用“立方星”。
　　当前，航天科技、航天科工等“国家队”纷纷在商业运载火箭领域发力，长征系列、快舟系列各显神通，以面向日趋增长的微小卫星市场。
　　舒畅对21世纪经济报道记者表示，微小卫星发射目前是印度做得更多一些。他相信日前增长的微小卫星市场，有中国民营火箭面向的机会。
　　4月23日，在中国商业航天高峰论坛上，原国防科工委副主任、中国工程院院士沈荣骏判断，中国今后商业航天的一大趋势，就是微小卫星急速增长带来的小型火箭发射服务市场。
　　不过，他同时点出另一个趋势——Space X 等企业在重型火箭方面的尝试，引发大载量的火箭发射场景开发，也使得重型火箭发射的前景看好。
　　不过国内的情况是，民营企业还没有开拓重型火箭的计划。
　　张昌武还有另一种想法。
　　目前，卫星制造、卫星应用出现了井喷式发展，但真正上天入轨的卫星仍远远跟不上地面的卫星规划及市场需求。其核心原因在于运载火箭的总体运力距离卫星发射需求尚有较大距离。
　　张昌武认为，在Space X以大型火箭成功占得市场先机、Rocket Lab、Vector等小型火箭对市场进行有效补充的同时，适合进行微纳卫星组网、中小卫星组网及补网的中型火箭拥有了明显的市场机会。鉴于大的、小的火箭都有非常有竞争力的参与者，他在整个行业里面找到了最优质的细分市场就是中型火箭市场。
　　这也是火箭发动机自己做的理由之一。
　　在早前从事投资行业的张昌武看来，即使火箭发动机买得到，火箭的研制也同样受制于人。他的理由是，从发动机本身的服务对象来讲，运载火箭是定制化的产品。别的企业研制的发动机，满足企业自用为目标，顺应企业自身的市场定位；但不同的企业市场定位不同，所需要的动力系统、运能不同，用买来的火箭发动机只能顺应别人的市场定位，不一定能够满足自身的定位。
　　这也就是说，一旦用上别人的火箭发动机，不仅要承受火箭发动机低流通性的制约，而且还要在别人划定的边界框架里无法突破。
　　在前述的中国商业航天高峰论坛上，张昌武进一步透露了蓝箭航天的计划。这至少是一项“两步走”计划，第一步，顺利完成大推力液氧甲烷火箭发动机“天鹊”的量产；第二步，基于液氧甲烷发动机，于2020年出厂面向中型火箭市场的朱雀-2火箭。
　　目前，中国民营火箭还没有成功发射服务的案例。民营企业对市场判断准确与否，只有留待后面的时日验证。           （编辑：耿雁冰）