原標(biāo)題：中國(guó)民營(yíng)火箭有多厲害？你先得弄明白這倆概念
今天（5月31日）下午，在北航沙河校區(qū)西門羽流試驗(yàn)區(qū)，北京星際榮耀空間科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱“星際榮耀”）進(jìn)行了15噸級(jí)液氧甲烷火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)獍l(fā)生器點(diǎn)火試驗(yàn)。
這是一個(gè)普通人無法一口氣讀下來的專有名詞。
“這可是挺牛的東西了！”國(guó)際問題時(shí)事評(píng)論員、軍事專家董健告訴尋找中國(guó)創(chuàng)客（ID：xjbmaker）。
馬斯克和他的Space X像是一條鯰魚，攪得中國(guó)民營(yíng)火箭市場(chǎng)也活躍起來。
最近一年來，多家國(guó)內(nèi)民營(yíng)火箭公司的新聞不斷出現(xiàn)在公眾視野：
一個(gè)多月前，星際榮耀在海南發(fā)射了一枚固體驗(yàn)證火箭“雙曲線一號(hào)S”。
去年12月份，同為民營(yíng)火箭創(chuàng)業(yè)公司的北京藍(lán)箭空間科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱“藍(lán)箭航天”）已成功進(jìn)行了10噸級(jí)液氧甲烷火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)獍l(fā)生器首輪點(diǎn)火試驗(yàn)，并于今年年初完成三輪液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)推力室試車。就在昨天，藍(lán)箭航天宣布首批大噴管成品已于近期生產(chǎn)完成出廠。“這是一個(gè)新的里程碑。”藍(lán)箭航天總工程師王明航介紹。
在這波民營(yíng)火箭浪潮中，最為大眾熟知的大概要算是零壹空間了。5月17日，零壹空間在西北某基地成功發(fā)射亞軌道探空火箭“重慶兩江之星”。
兩枚民營(yíng)探空火箭相繼發(fā)射成功，也有多家公司宣布試車成功。業(yè)界紛紛則討論，民營(yíng)航天創(chuàng)業(yè)是否進(jìn)入沖刺階段。
但這顯然不是普通大眾的問題，被大量專業(yè)術(shù)語(yǔ)看得眼花繚亂的你，也許只有一個(gè)疑問：民營(yíng)火箭到底有多牛了？
在解答這個(gè)問題之前，下面兩個(gè)關(guān)于火箭的關(guān)鍵問題，你先得知道。
探空火箭還是運(yùn)載火箭？
為什么要發(fā)射火箭？這是“中國(guó)馬斯克們”要回答的第一個(gè)問題。
Fantasy如馬斯克，生來就是帶著人類做夢(mèng)的。馬斯克計(jì)劃發(fā)射1200顆衛(wèi)星，將互聯(lián)網(wǎng)帶到太空。而設(shè)立 SpaceX 的終極夢(mèng)想，是將人類移民火星。
同為科技狂人，亞馬遜CEO杰夫·貝索斯也擁有名為“藍(lán)天起源”的航空公司。盡管沒有 Space X 的名頭響，但這家航天公司的目標(biāo)是將人類送外太空旅行。
跟美國(guó)的極客們相比，國(guó)內(nèi)民營(yíng)火箭創(chuàng)業(yè)公司顯得“接地氣”很多。盡管具體的細(xì)分業(yè)務(wù)尚不清晰，但把微小衛(wèi)星運(yùn)入近地軌道，是包括藍(lán)箭航天、星際榮耀、零壹空間在內(nèi)的民營(yíng)公司的共同目標(biāo)。
“國(guó)家隊(duì)的邏輯是集中資源辦大事。”在天儀研究院CEO楊峰看來，國(guó)家隊(duì)無暇顧及的微小衛(wèi)星發(fā)射，就是民營(yíng)火箭創(chuàng)業(yè)者的機(jī)會(huì)。
“500公斤以下衛(wèi)星的發(fā)射，需要依靠商業(yè)化、市場(chǎng)化的民營(yíng)企業(yè)。”零壹空間創(chuàng)始人舒暢持相同看法。
星際榮耀官網(wǎng)上也明確表示：“公司發(fā)展前期專注于高品質(zhì)、低成本、快響應(yīng)的小型智能運(yùn)載火箭研發(fā)，為全球小衛(wèi)星及星座客戶提供一體化的商業(yè)發(fā)射服務(wù)。”
既然是要發(fā)射微小衛(wèi)星，那必然需要運(yùn)載火箭。而目前為止，國(guó)內(nèi)唯二成功發(fā)射的火箭均為亞軌道探空火箭。
同樣是能“上天”，運(yùn)載火箭和探空火箭的差別就大了。最直觀的表現(xiàn)是，長(zhǎng)約9米的“重慶兩江之星”體積還不如獵鷹9號(hào)的一個(gè)助推器大。
亞軌道飛行是指在距地球35到300公里高空進(jìn)行飛行。據(jù)報(bào)道，“重慶兩江之星”的最高飛行高度為38.8千米，“雙曲線1號(hào)S”最高飛行高度為108千米，而國(guó)際空間站的運(yùn)行軌道在400千米左右。
這意味著，我國(guó)還沒有一枚真正意義上能夠產(chǎn)生商業(yè)價(jià)值的運(yùn)載火箭。
“我們認(rèn)為探空火箭跟運(yùn)載火箭還是有本質(zhì)區(qū)別的。”某航天集團(tuán)內(nèi)部人士告訴尋找中國(guó)創(chuàng)客（ID：xjbmaker），“就像自行車跟卡車一樣，自行車也有一定的載物能力，但跟卡車完全沒法比。”
即便成功完成首次發(fā)射，星際榮耀方面也表示，這只是一次驗(yàn)證飛行：“沒有入軌的第一次，意義不大。”而藍(lán)箭航天方面則直接瞄準(zhǔn)運(yùn)載火箭，計(jì)劃于2019年實(shí)現(xiàn)百噸級(jí)液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)量產(chǎn)，并在2020年實(shí)現(xiàn)配套液氧甲烷中型火箭首飛。
發(fā)射亞軌道探空火箭也并非完全沒有意義。董健介紹，亞軌道火箭在軍事方面用途很多，在大氣觀測(cè)、災(zāi)難搜救、物理實(shí)驗(yàn)、農(nóng)業(yè)服務(wù)方面也有應(yīng)用。
固體燃料還是液體燃料？
固體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)還是液體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)？這是民營(yíng)火箭的又一分歧點(diǎn)。
董健將固體發(fā)動(dòng)機(jī)戲稱為“大號(hào)二踢腳”：盡管實(shí)際比這復(fù)雜，但固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)本質(zhì)上就是外部殼體包裹著一堆火藥。
而相比固體發(fā)動(dòng)機(jī)，液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)要復(fù)雜得多，簡(jiǎn)單來說，就是“將大容量高效液體燃料通過很牛的管線和泵抽到燃燒室里點(diǎn)燃，從噴管噴出去。”
近日藍(lán)箭航天出廠的發(fā)動(dòng)機(jī)大噴管，就是上述“很牛的管線”之一。據(jù)藍(lán)箭航天總工程師王明航介紹，為了滿足航天發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)對(duì)噴管質(zhì)量及可靠性的苛刻要求，藍(lán)箭航天從材料、工藝、設(shè)備等各方面均進(jìn)行了大膽創(chuàng)新。
固體發(fā)動(dòng)機(jī)和液體發(fā)動(dòng)機(jī)各有優(yōu)缺點(diǎn)。
“固體好處是安全，不會(huì)泄露。”董健介紹，固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不容易在飛行中途發(fā)生事故。因其簡(jiǎn)便可靠，常被用作軍事用途。
“液體的好處也有很多，如點(diǎn)燃后也可熄火重點(diǎn)，比沖大所以飛得更高更遠(yuǎn)。最牛的是，液體發(fā)動(dòng)機(jī)可以調(diào)節(jié)快慢，而固體發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)燃之后只能隨它去了。”
據(jù)星際榮耀動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)負(fù)責(zé)人介紹，液氧甲烷動(dòng)力系統(tǒng)具備良好的可重復(fù)使用性，可以做到燃料的多次填充、發(fā)動(dòng)機(jī)的多次點(diǎn)火，且燃料具有一定的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。
藍(lán)箭航天同樣認(rèn)為，液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)是商業(yè)航天發(fā)射工程的不二選擇。“液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)具有安全可靠、推進(jìn)劑成本低廉、比沖性能高、啟動(dòng)工作平穩(wěn)、易于批量生產(chǎn)、可重復(fù)使用等諸多優(yōu)點(diǎn)。”
目前國(guó)際上主流的、可重復(fù)使用的火箭動(dòng)力系統(tǒng)，均采用該技術(shù)路線。如中國(guó)的長(zhǎng)征1-7系列，歐空局的阿里安1-4系列，前蘇聯(lián)/俄羅斯的聯(lián)盟號(hào)系列、旋風(fēng)號(hào)、質(zhì)子號(hào)、天頂號(hào)，美國(guó)的德爾塔2/3系列。
三個(gè)月前成功升空的Space X獵鷹9號(hào)重型火箭，也是依靠9臺(tái)液氧煤油燃料的梅林發(fā)動(dòng)機(jī)作為第一級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)的。
今年3月，舒暢曾公開表示：“在火箭研發(fā)的道路上，固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)只是下一個(gè)征程的開始，更大推力和可控的液體發(fā)動(dòng)機(jī)才是航天工業(yè)的‘皇冠明珠’。”據(jù)悉，零壹空間也已經(jīng)開始著手液態(tài)發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)工作。 據(jù)公開資料，目前已進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)試車的民營(yíng)火箭公司中，只有零壹空間使用的是固體發(fā)動(dòng)機(jī)，但零壹空間創(chuàng)始人舒暢也逐漸開始“撥液反固”。
“民營(yíng)火箭公司，融資容易發(fā)射難。”上述航天集團(tuán)內(nèi)部人士認(rèn)為，民營(yíng)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)研制還有很長(zhǎng)的路要走。“Space X 借助了NASA的發(fā)動(dòng)機(jī)和圖紙，而國(guó)內(nèi)航天明確發(fā)文，不給民營(yíng)公司提供發(fā)動(dòng)機(jī)。依靠民營(yíng)公司自主研發(fā)大推力發(fā)動(dòng)機(jī)，資金和人力的投入是驚人的。”
而只有自主研發(fā)出安全可靠的大推力發(fā)動(dòng)機(jī)這一火箭的心臟，民營(yíng)火箭創(chuàng)業(yè)公司才有護(hù)城河可言。
記者 / 蔡浩爽
責(zé)任編輯：劉德賓 SN222
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