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科工力量:2024,当中国开始“卷”民营火箭
到目前为止,人类航天的“白菜化”,正在由马斯克主导和推动。
2023年,全球将近80%的有效载荷,由SpaceX送入轨道。
要改变这一局面,只靠“国家队”是不行的。2023年12月,中央经济工作会议提出要“打造生物制造、商业航天、低空经济等若干战略性新兴产业”,在中央层面明确支持商业航天产业发展,为行业注入了强心剂。
展望2024年,民营火箭行业将迎来重大变革,从技术验证阶段转向商业模式验证阶段,迈向大运力、高频率发射的新纪元,商业航天的价值将得到进一步的凸显与实现。
本文将深入分析2024年民营火箭行业可能取得的商业化突破,包括运载能力、发射次数和发射价格,并逐一分析蓝箭航天、星际荣耀、深蓝航天、星河动力、中科宇航、天兵科技、东方空间(按成立时间排序)等主要火箭企业的发展动态。
但不可否认的是,中国民营火箭企业在当前发展阶段仍遇到一些问题,但笔者认为这些问题只是时间问题。近年来,中国民营企业在商业航天领域的活力与能力已充分展现,这足以让我们对未来充满信心,并保持耐心。
2023年7月12日9时整,中国酒泉卫星发射中心成功发射由蓝箭航天研制的朱雀二号液氧甲烷火箭,火箭按预定程序进入轨道,任务取得圆满成功。这是全球液氧甲烷火箭首次实现入轨。@视觉中国
01. 运力即是实力
去年3月,马斯克放言,全球超过80%的有效载荷将由SpaceX送入轨道。以去年12月的数据来看,这个目标基本实现。
不论是从现实市场需求出发,还是从大国频轨竞争的角度考虑,运载能力是火箭行业最关注的指标。有着大运力、高频次、低成本优势的SpaceX已经成为美国航天发展的主要力量。
相较之下,国内的民营火箭的运载能力还不够支持主流星座的高效组网工作。目前国内新一代高分遥感、低轨通信星座计划的单星重量多在200、300公斤以上。而已成功发射的双曲线一号、谷神星一号 500 公里太阳同步轨道运载能力在 300公斤以下,一箭只能发1颗,力箭一号、天龙二号、朱雀二号同等级运载能力为1.5吨左右,从重量看单次最多仅能发射6颗,不能支持集约高效的卫星组网。因此,这些火箭还基本只能发射验证星、微小卫星任务。
天龙二号
2024年,众多新亮相的火箭有望为组网卫星发射提供新能力。
首先,东方空间的引力一号,计划于1月发射,标准近地轨道(以下简称LEO)运载能力达到6.5吨,500 公里太阳同步轨道(以下简称SSO)运载能力为4.2吨,这一性能略逊于长征六号改和长征八号,处于业界公认的高效运力区间。东方空间曾表示引力一号的设计初衷就是为了实现“一箭一轨”或“一箭半轨”的发射任务,一旦成功,它有望成为支持未来卫星组网任务的主力火箭之一。
引力一号
紧接着,天兵科技的天龙三号,计划在24年6月首飞,其近地轨道(LEO)运载能力高达17吨,500 公里太阳同步轨道(SSO)运载能力14吨,展现出直指猎鹰9号的野心。液体火箭的确存在运力优化的过程,首飞时基本无法达到设计的最大运力参数,例如朱雀二号最初设计为4吨,目前实现运力是1.5吨,但天龙三号的首飞无论成功与否,都将为行业的中大型液体火箭进展开个好头。
天龙三号
此外,星河动力的智神星一号计划在年底发射,LEO运力为5吨。这一数值在众多液体火箭中不算大,延续了其较为稳健的产品风格。
未来三年,计划发射的大运力火箭还有蓝箭的朱雀三号(LEO21.3吨)、东方空间的引力二号(LEO15-20吨)、中科宇航的力箭二号(LEO12吨)等。运力的跨越式提升也意味着研制难度的大幅增加,这些火箭距离发射成功可能还有不少难题要解决,但可以预计,我国的商业火箭行业有望在三年内形成小型火箭+中型火箭+中大型火箭运力丰富的型谱。
02. 频次即是效率
其次,发射次数的增长是商业航天发展的关键指标。近两年,商业航天发射快速增长,2020年仅1次发射,2021年3次,2022年5次,2023年13次、接近国内发射总量的五分之一。预计2024年商业发射次数有望翻倍增长。
然而,稀缺的发射工位资源成为制约增长的主要因素。目前仅酒泉、东方航天港以及建设中的海南商业发射场可以支持商业航天火箭发射。
酒泉卫星发射中心在支持中小型商业航天火箭发射方面发挥了关键作用,但面向未来高频发射、更大尺寸火箭发射,并无优势。为了解决工位不足的问题,蓝箭航天在酒泉自建了发射工位。然而,对于深处内陆的酒泉而言,运输问题仍然是一个挑战,单次公路转运可能需要近10天的时间,而且随着液体火箭箭体直径超过4米,长途运输的难度将进一步增加。
蓝箭航天酒泉工位
东方航天港则在9月成功实现了谷神星一号的民营火箭海上发射,引力一号也计划在此首飞。如果一切顺利,东方航天港将具备支持从300公斤级(谷神星一号)到4吨级(引力一号)多种火箭海上发射的能力。近年来,东方航天港的发射能力快速扩充,泰瑞号、博润九州号、东方航天港号等多条船只可以使用。不过,东方航天港主要支持固体火箭的发射,尚未具备液体火箭的发射能力。
2023年9月5日17时34分,中国太原卫星发射中心在山东海阳及附近海域使用谷神星一号海射型运载火箭,将天启星座21星-24星共4颗卫星顺利送入预定轨道,发射任务获得圆满成功。 新华社(安迪摄)
海南国际商业航天发射中心被寄予厚望。根据工商注册信息,星河动力、天兵科技、星际荣耀、东方空间、中科宇航都在文昌注册了子公司,显示出在此发射的意愿。目前,专供长征八号发射的一号发射工位已经正式竣工,二号工位正在进行建设,天龙三号计划在此首飞。我们期待海南商发能够加快工位建设,并为商业航天企业提供更多的发射支持。
海南商发一号发射工位(2023年12月29日,无人机照片)图自新华社
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本文仅代表作者个人观点。
- 责任编辑: 史岱君 
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