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中国商业火箭加速上天,可重复使用成关键

中国商业火箭加速上天,可重复使用成关键 商业火箭 可重复使用 技术突破 成本降低 第1张

国产商业火箭发射活动持续升温,呈现“批量上天”的新趋势。

在19日中午,中科宇航的力箭一号遥八运载火箭在东风商业航天创新试验区成功发射,以“一箭3星”的方式将中科卫星03星和04星等卫星送入预定轨道,标志着发射任务的圆满成功。仅今年8月,国内就完成了9次商业发射任务,全年民商火箭计划排期达至少20次。

全球商业航天领域同样动态频出,SpaceX星舰V2近期完成了第11次飞行试验,展示了国际商业航天在可重复使用技术上的持续突破,为全球产业竞争树立了新的里程碑。

然而,在这股热潮背后,行业面临的多重现实瓶颈逐渐浮出水面。多位业内专家接受创投日报记者采访,从技术突破、产业链配套、生态构建等维度深入剖析了当前产业困境。

技术层面而言,可重复使用技术的商业化闭环尚未形成。一位长期研发航天技术的高管向创投日报记者指出,火箭重复使用是一项融合归航、变推、回收等多领域技术的复杂工程,尽管国内箭元科技的“元行者一号”已实现海上软着陆回收,深蓝航天也完成了百吨级发动机试车,但与SpaceX已形成的“回收-复用-迭代”成熟模式相比,仍存在本质差距。

该高管补充道,目前国内多数企业仍停留在单次技术验证阶段,火箭复用次数、回收成功率与成本控制效果均缺乏实战检验。相比之下,星舰通过11次试飞已实现助推器精准着陆与在轨载荷释放,“这种技术成熟度的代差,使得国内主力商业火箭运力难以匹配低轨星座规模化组网需求。”

商业火箭“批量上天”背后

星际荣耀董秘李勇鹏对创投日报记者分析,仅8月份前25天,中国就完成9次发射,若维持此速率,全年发射次数可接近100次。

“这8次发射涉及8个型号5处发射场地,通过多型火箭多个发射场地齐上阵,弥补了单一型火箭、单一发射场地发射频次不足的问题。中国商业航天确实已驶入快车道。”

然而,在发射频次和入轨数量持续刷新的背后,更需冷静审视产业深层的差距与问题。不少人将发展瓶颈简单归结为“火箭发射成本不够低”,但这一认知显然未能触及核心。

与多名业内高管交流后获悉,事实上,运力供给的严重短缺才是制约行业规模化发展的核心症结,成本问题更多是运力不足衍生的结果。

当前中美火箭运力相差约四倍至六倍。根据公开数据,美国SpaceX的星舰近地轨道运载能力可达150吨左右,而中国现役运载能力最大的火箭长征五号近地轨道运载能力仅为25吨左右。从这一对比来看,中美火箭运力差距达到了六倍左右。

中国正在积极发展重型运载火箭技术。根据相关规划,长征九号预计在2035年以前完成研制,其低轨道最大运载能力可达150吨。届时将与美国星舰等重型火箭运力相当。

中科宇航董事长兼总裁杨毅强告诉创投日报记者,目前中科宇航固体火箭的发射报价约为每公斤6万至7万元。

“不过,随着技术迭代,未来中科宇航力箭二号液体火箭凭借可重复使用技术(设计重复使用次数大于20次)、更优的推进剂成本(液体推进剂成本远低于固体推进剂)及结构优化等优势,发射成本有望降至每公斤2万多元,接近国际主流低成本水平。”

可重复使用火箭成破解运力不足的关键

火箭成本的“大头”是发动机和箭体,一级箭体的成本占70%以上。因此,它们是降低发射成本的关键。如果能够回收火箭实现可重复使用,便可以均摊每次发射的成本,从而显著降低发射费用。但目前国内可重复使用火箭技术仍处于追赶阶段。

蓝箭航天党委书记田耀四告诉创投日报记者,航天科技集团商业火箭公司、蓝箭航天、星河动力、中科宇航等企业均已布局可回收复用火箭的研制(尽管各家企业进展不一、技术路线各异)。其中蓝箭航天朱雀三号计划于今年四季度完成首次飞行与回收。在中国商业航天头部企业的带动下整个行业正在从“一次使用”加速迈向“回收复用”的新阶段。

“为支持未来万颗级别的星座组网行业亟需发展适合我国国情的高频次、低成本、高可靠、大运力的运载火箭。”田耀四进一步总结这类火箭应具备大运力与规模化能力、可重复使用能力、高可靠性与快速响应能力。”

“我国商业航天的未来发展不仅依赖运载火箭的突破还需要卫星、发射场等基础能力的全面升级在此基础上应形成高性价比、高频次发射、风险共担的航天运输服务体系构建起与行业整体发展需求相匹配的合作伙伴关系共同推动商业航天生态的成熟与壮大。”

多家企业密集推进垂直回收验证

目前液体可回收火箭已成为破局可重复使用火箭的核心发展方向。

液体可回收火箭特指“采用液体推进剂、主动力可多次起动+深度变推力并依靠垂直反推或带翼滑翔等方式把一级/整箭飞回来”的火箭。

综合来看其优点在于比冲高、推力可调便于实时轨迹与推力优化落点精度高;发动机机体等“高价值部件”集中在一级回收后经济收益最大;复用次数多(Falcon 9 Block-5设计 10-100 次)能把每公斤 LEO 成本压到 1000-2500 美元比传统一次性火箭降 70-90%。

“从实际工作进展来看蓝箭航天朱雀三号火箭非常有希望于2025年第四季度实现我国首次可复用火箭的入轨与回收创造我国航天发展的新纪录。”田耀四表示。

“力箭二号首飞为不回收型芯一级模块主动力配备3台YF-102液氧煤油发动机芯二级主动力采用1台YF-102V液氧煤油发动机后续回收型将使用中科宇航自主研发的力擎2号液氧煤油发动机。”杨毅强介绍目前力箭二号首飞箭已完成全箭总装进入总测阶段。

“值得一提的是批产能力也成为破解运力不足的关键之一。”杨毅强进一步分析现在看国内这几家民营火箭公司真正的竞争关键已非单纯比拼“二代火箭”——也就是具备数吨至数十吨运力的中型、大型液体火箭——谁家先实现首飞更核心的较量在于:谁家能在首飞成功后最快把批产能力搭建起来。