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中国商业航天继续「摸着马斯克过河」-香港期货

所有为梦想的起劲,都值得掌声。

4月2日,酒泉卫星发射中央,一枚名叫天龙二号的运载火箭焚烧腾飞。

十八天后,美国中部的德克萨斯州,SpaceX星舰满载着跨越4500公吨推进剂,在伟大的欢呼声中腾空。

若是要给这两件事寻找关联性,那么相似之处简直许多。譬喻说,无论是天龙二号的研发机构天兵科技,照样星舰的拥有者SpaceX均属商业航天公司,而且两支火箭均为液体火箭,尤其是天龙二号,是现在*个由民营火箭企业发射乐成的液体火箭。

固然,差异之处也有不少,最显著的一点是,二者的运气差异。发射后,天龙二号乐成将“爱太空科学号”遥感卫星送入500公里高度太阳同步轨道,而在腾飞3分钟后,星舰在空中最先摇晃、旋转,助推器与飞船船舱未能实现星散。据SpaceX的通告,星舰在航行测试时代履历了多个引擎熄火,测试团队最终启动自毁程序。爆炸时,火箭距离地面仅24英里,这距离国际公认的太空界线100公里卡门线还很远。

但切莫因此感应荣幸,由于从参数和手艺难度上来说,天龙二号与星舰尚不能同日而语。据报道,天龙二号液体运载火箭为三级状态,全箭直径3.35m,总长约32.8m,腾飞质量153吨,腾飞推力193吨,而星舰则高120米,腾飞质量为5000吨,腾飞推力7500吨 。

这并不是长他人志气,灭自己威风。自2014年11月26日,国务院印发《关于创新重点领域投融资机制激励社会投资的指导意见》,激励民间资源介入国家民用空间基础设施建设起,中国商业航天领域迎来了春天。但彼时SpaceX已经在航天领域耕作了12年,失败过无数次,也积累了无数履历和手艺,在这个重资产、重手艺需要时间积累的行业里,起步较晚的中国民营企业,尚有很长的路要赶。

所幸的是,星舰的发射升空在资源圈再次泛起涟漪,“更多人对火箭、卫星以及整个航天产业链条感兴趣了。”从事航天领域投资多年的程凯对《最话》说。

01

冒险

一位航天市场领域的研究专家告诉《最话》,到现在为止,中国商业火箭的整体规模还上不去,民营公司大多在做固体火箭,少数在研发液体燃料火箭,现在所发射的火箭搭载质量很小的卫星,“着实小卫星的意义是很小的。”

相比之下星舰被业内人士称为是“有史以来性能最壮大的火箭”,这是一套运载能力惊人的太空运输系统。用马斯克的话来说,星舰是“异常现代的诺亚方舟”,是实现人类太空移民必不能少的载体。

星舰由一级助推器“超重型推进器”(Superheavy)和二级飞船“星舰”(Starship)组成,超重型推进器高达70米,直径9米,设置33台“猛禽”2.0发念头。猛禽发念头是液氧甲烷发念头,推力可达230吨,星舰通过并联33台猛禽发念头来实现整体的动力系统。

这是套奇异的“异常现代”又“异常原始”的动力系统。单从推力来说,“猛禽”2.0发念头只属于中等推力,为了实现7500吨推力,是极富想象力地把33台发念头并联。这种多台中推力发念头并联的模式并不是什么新方案,历史上,苏联在1969年研发的N1火箭,舰体高105米,也接纳的是30台发念头环形并联,总推力4620吨。而那时美河山星五号火箭接纳的是F-1发念头,单台海平面推力为680吨,5台并联。

效果是N1火箭四次发射四次失败,而土星五号火箭13次发射都取得乐成。资深剖析人士李维对《最话》示意,“多台发念头并联的难点在于同时势情时会发生振动耦合的问题,可能会引发发念头系统及火箭系统故障,且凭证简朴的排列组合知识,多台发念头并联系统的可靠性也会降低。这些都对发念头系统的控制系统要求异常高。”

那么昔时苏联失败的方案,为什么马斯克还要继续接纳?李维以为,“对于马斯克来说,接纳多台发念头并联的方式,可能是一种较为经济且可行的方式。此前的猎鹰9号发念头9台,近地轨道运力23吨左右;重型猎鹰接纳3箭体并联,共27台发念头,近地轨道运力55吨左右,这两个火箭系列都是乐成发射的。”

“若是马斯克模拟土星五号搞大推力发念头,那就要重新最先研制,这样在成本、时间上都需要新的投入,不确定的风险也高。”李维对《最话》说,“随着手艺的生长,现在多台发念头控制系统提高较大,这样就为星舰这种模式提供了可能性。综合下来,在现有成熟发念头的基础上,接纳先进的控制系统,实现多台发念头并联乐成事情,是较为可行的手艺路径。”

可行的手艺方案需要实验验证,在这*次发射中,星舰升空3分钟59秒时爆炸,SpaceX随后公布声明称:在“星舰”和它的超级重型助推器未能星散后,发射团队下令将它们引爆。从视频来看,星舰焚烧后就有3台发念头没有乐成焚烧,升空一段时间后又有2到3台发念头熄火了,最终导致星舰在升空3分钟左右呈失控状态。

从这次实验来看,虽然SpaceX有多台发念头并联控制系统履历,但照样需要调整星舰的发念头控制手艺。究竟相对于3*9的并联,统一舰体并联33台的控制难度要高得多。

把尚未完全成熟的手艺用于直接实验是SpaceX的传统艺能了。从最早的猎鹰火箭最先,马斯克走的就是差异传统火箭“设计-地面测试-修正-试验”的路径。航空航天专家黄志澄向《最话》先容说,“SpaceX通过大量的焦点实验来找到设计中的缺陷,不停地改善,不停地试错,从而到达快速迭代,这是一种风险很大的然则能够到达推翻性创新的模式。”

以是,猎鹰火箭发射失败甚至爆炸的次数许多,但履历多次失败,SpaceX逐渐掌握了发念头、控制系统、可接纳等多项焦点手艺。李维先容说,“SpaceX*的特点就是实现了可接纳,凭证猎鹰9号可接纳的实例,火箭多次可接纳后,发射成本大幅降低,这样在经济性上就具有了很大的可能性,无论是运物资到太空、太空旅行、照样登月,甚至上岸火星等,都具有商业可能性。”

而现在SpaceX想要在星舰上复制猎鹰火箭的乐成,“星舰的超低成本模式是异常具有可借鉴性的,焦点照样可接纳手艺。”

02

手艺

在新能源车、商业航天领域有个特色,那就是:“摸着马斯克过河”。

无论是特斯拉车照样猎鹰火箭,刚最先面世时,一起上总是失败不停,争议不停,让外界尤其是产业界都疑虑重重,但马斯克总能在绝境中寻找到出路,在起火、爆炸声中取得突破。当手艺被证实可行时,大量追随者就纷纷跟进。

前述专家告诉《最话》,虽然美国的商业火箭系统相对成熟,现实上市场上的玩家并不多,也许也只有蓝色起源,SpaceX等几家,而中国现在的大几十个商业火箭公司,其中对照着名的就有十几、二十个。但比起SpaceX,海内的商业火箭公司普遍规模较小,产物也大多在研发、试射阶段,最主要的焦点手艺尚有待突破。

曾经无论固体火箭照样液体燃料火箭都是一次性发射的,当马斯克证实可接纳手艺是可行时,所有火箭公司都清晰,要真正驻足市场、体现价值,必须有大中型液体火箭,最终还必须是可接纳的。

要到达可接纳至少有三方面的手艺:液体火箭、可靠的控制系统、起降系统。现在海内刚刚实现商业液体火箭发射乐成,但还未实现可接纳,且运力和猎鹰9等差距也较大。李维以为,“可接纳并不容易,现在差距照样较大,我们此前测算过,乐观情形下,预计时间差距是7年,现在来看,可能是10年(至少),但海内商业航天企业可能会加速生长。”

早在2015年,猎鹰9就实现了可接纳手艺的乐成,而2014年中国商业火箭产业才最先生长,经由7年时间,海内已经实现固体火箭乐成入轨,“液体火箭有突破,可接纳手艺可期”。2022年5 月 6 日,深蓝航天试验火箭“星云-M”完成了 1 公里级垂直腾飞及下降航行试验,火箭在爬升和着落的历程中同时举行了横向移动,最后下降至着陆场靶心位置不足 0.5 米的点位,实现乐成接纳。其所配备的“雷霆-5”发念头,是海内首型使用3D打印手艺实现整机制造的针栓式液氧煤油发念头。

但“雷霆-5”发念头的真空推力只有50KN,时间不等人的是,马斯克已经在搞33台中推力发念头并联的星舰系统。

根据马斯克的设计,星舰飞船未来6到8小时就可以再次使用,一天可以上太空3次;推进器发射6分钟后就能返回,每个小时就能发射一次,这意味着火箭使用成本将大幅度降低。

马斯克曾称,星舰只需一百万美元就可以将100到150吨有用载荷送上轨道。对比NASA航天飞机22500美元/千克的载荷成本,星舰100美元/千克的价钱直接让实现太空梦的价钱打下来99.5%。这一价钱无疑将推翻整个商业航天市场,不只对美国的团结发射同盟、欧空局造成伟大压力,还会抢走俄罗斯航天堂家团体公司等传统上发射价钱相对廉价的国家级公司的发射订单。

降本大刀,砍向汽车人

以是,纵然星舰首飞爆炸,航天业界所有人都不敢小觑它的未来。这是属于“冒险者的游戏”,“游戏”中已经有失败者,4月3日维珍轨道控股有限公司及其美国子公司维珍轨道”宣布歇业珍爱。面临星舰的体量和维珍轨道的歇业,海内偕行们无疑感应了压力。

但可接纳手艺可以跟进,直接“实验-发现缺陷-改善-再实验”的模式,海内商业航天公司却未能模拟。黄志澄告诉《最话》,“从现在的情形来看,海内民营火箭公司不大会接纳SpaceX公司那种手艺上很冒进的、很有创新的路子,由于这样风险太大,若是一旦失败,这些民营航天公司可能就坚持不下去。以是我以为中国民营航天公司现在接纳的模式对照稳妥的,一步一个脚印的做法是适合于中国国情的。”

03

融资

事实上,中国的大部门民营火箭公司从一最先也都计划了液体火箭。只是与固体火箭相比,液体火箭(尤其是其焦点液体燃料发念头)研发门槛很高,周期很长,需要资源市场的耐久支持。

前述专家示意,在前期条件不成熟的情形下,现在绝大多数商业火箭公司出于向市场展示功效的目的,只好先搞了固体火箭。

“但我们的目的和他(马斯克)是一样的”,该人士示意。

着实,天龙二号并非*个由民营商业航天公司发射的液体火箭,2022年12月14日下昼,海内民营商业航天企业蓝箭航天在酒泉卫星发射中央发射了其自主研制的“朱雀二号”液氧甲烷运载火箭。

凭证其官网先容,朱雀二号是中国在研的*的民营运载火箭,也是海内*液氧甲烷运载火箭。朱雀二号全箭长49.5米,箭体直径3.35米,腾飞质量为219吨,腾飞推力268吨。令人遗憾的是,那次火箭发射义务最终失败。

虽然入轨与否是权衡上航天乐成*尺度,但不故障蓝箭航天依然是海内商业航天的头部企业,由于其拥有自研的液氧甲烷发念头,而天兵科技所使用的发念头是国企中国航天科技公司六院研制的液发-102发念头,至于其他竞争对手还处在固体火箭发念头、小推力液体燃料发念头阶段。

就火箭发射成就而言,着实民营商业航天企业的成就并不算亮眼,华泰证券的数据显示,从2015年至2021年,海内运载火箭的商业发射次数共计84次,其中国家队肩负发射义务77次,占比为91.67%。民营商业航天企业的发射乐成屈指可数。

“从发射成就来看,星际荣耀延续发射失败,虽然最近它又发射乐成了,然则从手艺、效果上来说并没有那么理想。星河动力延续发射乐成,然则是固体发念头。以是头部公司现在基本上就是蓝箭、天兵,然后中科宇航以及星河动力。”程凯先容说。

伟大的差距或许也是一种时机,犹如新能源车领域,国产新能源车企业追随特斯拉取得了伟大市场功效,涌现出“造车新势力”等大批新秀以及比亚迪等转型乐成车企。在商业航天领域,随着SpaceX的不停乐成,风险资源也看到了时机。

据新财富统计,现在海内的商业航天独角兽(估值到达67亿元及以上的未上市企业)共10家,总估值到达1038亿元;其中,估值跨越100亿元的有长光卫星、银河航天、蓝箭航天、时空道宇4家,估值刚触及独角兽门槛67亿元的公司有3家,划分是中科宇航、零壹空间、长征火箭。

现实上这其中的每一家公司,都照样创业公司。在一份最近的商业航天行业的估值排行榜中,排名最高的商业火箭公司为蓝箭航天,而这家公司的估值也不外100亿元。另外,就融资而言,停止2021年,蓝箭航天的融资规模大致为27.7亿元左右,2022年,该公司尚有一笔新增融资。

星舰的发射让市场再起涟漪,程凯说,“融资这一块,我以为现状都还不错,由于不管是*梯队照样第二梯队,的简直确三四家融资都延续能在融到钱,不管是著名的照样没钱,这个还挺出乎意料的。”

缘故原由有供应需求两方面。程凯向《最话》注释说,“商业航天是个资金麋集型产业,一定需要融资。从资金供应来说,整体一级市场的钱是在变少,然则一级市场能投的赛道酿成得更少,一些赛道好比消费类、教培,现在人人不投了;平台类尤其是跟互联网平台类相关,投的人也变少了。从项目来说,硬科技项目的吸引力反而增强,火箭一定是硬科技,相对的关注就多了。硬科技为什么能火起来,固然跟政策导向相关,但着实也跟整个一级市场能投的赛道变少有关。另外,就机构而言,若是投的公司发射乐成了,也是用来吸引或召募下一阶段基金的亮点,哪怕要实现投资回报或者退出还差得很远。”

04

订单

商业航天究竟是商业,除了手艺、资金还需要订单。SpaceX能走到今天,来自美国官方的订单有着举足轻重的意义。

新世纪以来,美国政府重新关注航天设计,只不外相比几十年前的军备竞赛,这一次的重点是商业运作。为了刺激经济,奥巴马政府接连推出重磅方案让NASA开放*钱的近地空间营业,并要通过人才手艺的流动支持私营航天生长。

NASA最先“外包”火箭发射和无人运输。波音等老牌企业已经僵化的运作模式让美国官方也想要扶持起来一批航天业的新生气力。此前一再遭遇扑灭性失败,谋划十分艰难的SpaceX捉住了时机,此前的人才手艺贮备马上施展了效果,公司生长进入快车道。

SpaceX和NASA一直以来关系匪浅,为国际空间站补给物资,运送职员的龙飞船是双方最为乐成的相助,龙飞船条约金额跨越42亿美元。2021年,SpaceX拿下NASA重返月球设计高达29亿美元的大条约;2022年,双方又签署了价值14亿美元火箭发射条约和价值2.79亿美元的太空通讯条约。

从2020年至2021年,美国总共有95次火箭发射,这些义务所有都是由私营企业完成的,仅SpaceX一家就肩负了其中的58.95%。另据一份统计效果,停止2021年中,民营公司(不包罗中科宇航)只举行了9次轨道发射,4次乐成,5次失败。发射的都是近地轨道能力不超400公斤的固体小火箭。

客观而言,中国民营火箭公司的境遇有很大差异。在接受媒体采访时,火箭派程巍示意,许多民营航天企业都跳不出“拿锤子找钉子”头脑定式,他以为,眼下民营航天业一年只打两三生机箭、三四颗卫星的状态,远远无法支持起整个产业的生长。“许多商业航天公司,*的问题就是我先忙着造火箭,造完火箭就以为理所固然有市场,然则(国产大飞机)C919造出来有航司买,火箭现在还没有运营公司,也没有一个既定的市场,那火箭造完卖给谁呢?能拿到需求的一年也就打个两三发,给一些企业图个新鲜,没有形成常态化的模式。”

这应该是除了融资之外,中国商业火箭公司面临的挑战,没有商业订单,固然也就没有谋划性现金流,更无法驱动一家公司正常的商业循环。

SpaceX的乐成离不开NASA的手艺指导,海内民营商业航空公司也受益于航天手艺的外溢。天兵科技所使用的发念头是中国航天科技公司六院研制的液发-102。2022年12月尾,航天六院确立了陕西航天商业发念头有限公司,旨在以中国航天液体动力国家队的身份,周全进军商业航天。今年4月22日,航天六院公布了YF-102、YF-102V和YF-209三款液体火箭发念头,该三款液体火箭发念头均为商业航天量身定做。

只是就像上述专家所言,现在对照纠结的点在于,若何让民营企业也用到国家队的手艺,未来则可能加上:民营企业若何能接到官方订单。

就现在来看,国家队带着要害零部件的手艺进军商业航天领域,并通过供应链相助的方式给商业火箭公司赋能,应该是正在推进的蹊径。

黄志澄示意,“从2014年以来,海内民营商业航天已经逐步生长起来,而且泛起了几个有实力的头部企业。为了进一步壮大海内航天事业,当前应该对已经泛起的头部企业,将部门对照容易的航天义务让他们来肩负,来磨炼他们。”

SpaceX在修复星舰的发射台,准备几个月后的发射,这个发射台是属于SpaceX的,纵然略显简陋,基座被7000吨推力打击出个大坑,而它的中国偕行还只能租用发射场,守候排期。

靠近蓝箭航天的人士告诉《最话》,该公司正在为第二次发射起劲准备。

人人的目的都是:太空。