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深蓝航天创始人霍亮:成为太空运输产业的推动者|甲子引力
作者:甲子光年 2023-12-28

作为新航天时代的一部分


2023年11月30日-12月1日,中国科技产业智库「甲子光年」主办的「致追风赶月的你」2023甲子引力年终盛典在北京举行。现场百余位嘉宾与数百位科技从业者齐聚一堂,全方位聚焦当前科技领域的前沿话题,探讨如何创造一个智能化、数字化、信息化的制造新纪元。


在12月1日上午“制造新纪元:智能制造、机器人、商业航天专场”中,深蓝航天创始人、董事长霍亮带来了主题为《中国的商业航天与可回收复用火箭》的演讲。


霍亮认为全球航天产业已经进行入新时代,在可回收复用火箭领域,SpaceX已独占鳌头,中国商业航天要在其中立足并突围,需要打破固有的思维,寻找新的立足点。


以下是深蓝航天创始人、董事长霍亮演讲实录,「甲子光年」整理删改:


各位来宾,我感到非常荣幸能够在今天这个场合与大家分享我们在中国商业航天和回收复用火箭方面的进展。


随着火箭技术的不断发展,尤其是国外先驱公司如SpaceX在回收复用技术方面取得的颠覆性进展,全球航天产业已进入了一个新时代,被美国称为“Nus bes”。


这一时代是我国不能错过的重要阶段,特别是在可回收复用火箭领域,SpaceX已经独占鳌头。它是如何掌握这项技术的呢?实际上,回收技术的突破是一项科学而循序渐进的工作。从2012年开始,SpaceX通过多次小型实验火箭的连续回收尝试,经历了八次回收,从最初只能跳到1.8米,逐步提高到700多米,最终掌握了低空回收技术。2023年截至今天,SpaceX今年已经执行了87次发射任务,将100多批卫星送入轨道。


SpaceX今年的营收预计将达到90亿美元,盈利30亿美元。从2017年开始,SpaceX的发射进入了快车道,高频次和成本极低的发射服务成为其特色。目前,每公斤进入轨道的成本大约为一千美元以下,远低于我国的五分之一。猎鹰火箭的可回收和重复使用完美解决了火箭的两个需求,即低成本和高频次,这也是SpaceX所有太空业务成功的基石。


以猎鹰9号火箭为例,其一级火箭有9台发动机,目前最多已经使用了8次,一级火箭大概占整体成本的70%以上,通过简单的维护,可以再次使用,大大缩短了发射准备周期。这样强大的竞争对手让我们认识到,我们不能再坐等,必须采取行动。技术的进步标志着我们迎来了星际大航海的时代。


在全球范围内,各国提出了卫星星座发射的需求,其中美国提出了最为激进的计划,SpaceX公司计划发射四万两千颗卫星,其他美国公司也提出了几千颗以上卫星发射的计划。我国目前已向国际申报了一万三千颗卫星,其他一些国家的卫星发射的计划也在不断的膨胀。


所以,进入轨道空间的资源实际上在黄金的位置有一定限度,所以各个国家都在不断的加速自己,尽可能多的抢占轨道的轨位和频道的资源,所以对发射的需求带来了很大的发展机遇。


由于进入轨道的资源有限,各国都在加速抢占轨位和频道的资源,这为发射服务带来了巨大的发展机遇。


中国商业航天怎样在这样的环境中立足并突围?


1.专注回收复用技术,对标马斯克

我们深蓝航天明确了自身的定位,坚定选择直接对标马斯克的做法。我们致力于开发可重复使用的液体运载火箭,以实现中国航天在可回收领域的远大目标——征服星辰大海。中国航天系统已在过去60多年的发展中取得巨大成就,具备完整和完善的体系。


与美国相比,我们在运载领域尚未掌握类似SpaceX那样的高频次和可靠的火箭技术。美国的火箭可以实现一周两次的飞行,并且成功完成了18次的重复使用,这个技术还在快速的演进。


为了缩小这一差距,我们定位为一家民营火箭公司,专注于回收复用技术。通过努力,我们希望弥合中美之间的差距,并在未来赶超和超越对手。


我们公司的发展关键词是“聚焦”和“深耕”。我们专注于中国的可回收液体火箭领域,深入研究可回收的发射服务。在2021年至2023年初,我们进行了一系列回收火箭领域基础性的工作和实验,包括完成了公里级包括百米级的垂直起降飞行测试,类似于SpaceX在2012年到2014年所进行的工作。


该项试验利用了一个缩比的火箭样机,虽然比实际火箭小,但它麻雀虽小五脏俱全,系统与实际火箭完全一致。同时我们在国内最先完成了真实火箭发动机进行的垂直回收测试,最近其他公司也在沿着这条路进行测试。


从去年开始到今年,我们进行了液氧煤油火箭发动机多次点火测试。我们对回收的火箭进行了全过程模拟,包括天上的飞行和地面上的发动机点火。通过多项实验,我们成功证明在入轨回收飞行领域取得了越来越多的进展,为回收复用的成功提供了保障。


在回收火箭方面,在国内我们已经取得了许多靠前进展。我们成功完成了火箭的真实点火回收飞行,研制了国内首个针栓式的液氧煤油发动机,非常适合于回收,能够在大范围推力调节情况下维持推力的稳定可靠。我们还验证了国内首个全3D打印的火箭发动机,证明了技术的可行性和工作的可靠性,并且率先在国内实现了可回收发动机的全时序三次点火。


2024年,我们计划首次将自己的回收复用火箭送入轨道,并尝试成功发射和回收。星云-1火箭是深蓝航天的首款入轨产品,一级有9台发动机,直径为3.35米,整体推力为180吨。该型号首次可将2吨有效载荷送入空间,未来将对火箭进行推力提升和改进,以提高运载能力,即便在不回收的情况下也可达到6吨左右。回收的情况下,预期运载能力能够达到4吨。


我们在8月份进行了国内首次采用非火工连接解锁机构整流罩分离,未来希望能够把整流罩收回来。我们在8月份对外披露了三次起动试车,发动机为了回收,在高空中要进行两次空中点火,这个实验不止做了一次,披露了两次,自己测试了很多次。模拟火箭真实的入轨和回收全过程。


8月,我们进行了国内首次采用非火工连接解锁机构整流罩分离,未来计划将整流罩回收。同月,我们公开披露了三次发动机起动试车,发动机为了回收,在高空中要进行两次空中点火。这项实验不止做了一次,我们测试了多次,公开披露了两次,以模拟火箭真实的入轨和回收全过程。


10月,我们进行了420秒的长程试车,火箭的一级入轨飞行工作持续了约150秒。420秒的试车时间基本上是单次接近了3倍的时间,这对于考核火箭发动机的可靠性和适应任务的能力至关重要。


11月,我们披露了40%-100%在线变推力试车,从离线变推测试开始,逐渐过渡到在线变推,实时模拟整个回收过程中发动机推力的变化。在如此大范围的推力条件下,整个火箭工作过程中没有发生爆燃现象,表现出非常稳定的工作状态。目前,变推测试仍在继续进行,包括更大范围和剧烈变化的实验,以及更微小力度的实验,例如1%、2%等小颗粒度变推实验。


总之,发动机和其他系统正在为回收和入轨做着充分的准备,以确保我们首次就能够成功。接下来,按照计划,我们将于2024年进行星云-1的入轨回收,该运载火箭预计在2024年底进行首飞。我们热忱欢迎在座各位以及其他朋友届时共同见证中国首款可回收火箭的首秀。


2.商业航天需要打破固有思维

在这个行业如何立足并突围可以用几个关键词来概括。


首先,打破固有的思维,寻找新的立足点。


我们的目标不仅仅是追求高质量并完成发射任务,这在我们传统行业已经取得显著成就,我们的新目标是在确保高可靠性和高质量的同时,积极探索更低成本的途径。我们致力于打造令我们自豪的、属于中国的可回收复用火箭。


未来,我们期待通过持续努力,在不久的将来赶上美国的水平。我们认为,单独追求高可靠性或低成本可能并不是难以实现的目标。我们期望通过技术的不断进步,尤其是通过掌握回收和重复使用技术,同时实现高可靠性、低成本和快速发射。这三个方面是我们未来发展的关键词,也符合未来市场对运载领域提出的更高要求。


最后,我们的产品属于商业化航天,具有经济、市场和资本属性。在民营行业实践中,资本和市场的支持不同于国有航天的计划和国家投资。我们遵循商业规则,将商业作为我们行业的出发点和落脚点。从国有航天到商业航天的转变意味着思路上的巨大变化。


我们秉持商业规则来推动整个产品和行业的发展。随着商业化转变,与原先国有航天的工作相比,思路上发生了重大变化。从国有航天过渡到商业航天,这两个字的加入将商业作为我们行业的起点和归宿。我们相信基于商业化本身将孕育更多可能性,标志着我们正处于中国商业化和市场化航天时代,为时代带来巨大变革。


在整个中国商业航天行业和浪潮中,我们渴望成为回收火箭方面的革新者和创意者。无论是在火箭产品设计思想、管理模式、发展方向、团队建设,还是发射实践和产品研发实践方面,我们希望能够创造出独特的、属于中国商业公司或我们自身的价值和模式。


尽管这是一个非常艰难且无法借鉴的目标,但我们对此怀有坚定的目标和信心。这不仅仅是对产品的期望,更是对我们自身的认知和体会。我们的使命是成为太空运输产业的推动者,新航天时代即将到来,我们期待成为这个时代的一部分。


谢谢大家!


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