查看原文
其他

获德同、顺为资本等超亿元投资,它完成国内首次液体火箭“蚱蜢跳”垂直回收试验

曹文密 小饭桌 2022-04-21




中国商业航天赛道近年火热,百亿融资背后头部效应愈发明显。然而国内企业仍与美国Space X等超级独角兽有较大差距,因此头部与新锐企业都在抓紧红利期,加速技术迭代。


▌作者 曹文密

▌编辑 王艳


2021年,国内民营商业航天领域又有新突破。


2021年5月12日,星河动力同中国华腾工业有限公司签署战略合作协议,并表示于2022年实现国内民营航天企业首次国际发射;7月,深蓝航天“星云-M”顺利完成“蚱蜢跳”垂直回收飞行火箭试验。

 

深蓝航天的成功,破解了国内民营航天的多个技术难点——首次圆满完成由泵压式发动机作为主动力的液体火箭垂直起降、首次实现了液氧煤油发动机和火箭全系统的协调工作与实际飞行、首次由3D打印制造的火箭发动机完成真实飞行工况的考核、首次单台发动机试车、飞行重复使用累积超过10次,初步验证发动机工程化可重复使用的能力。


深蓝航天成立于2016年,现位于北京亦庄,一直专注于液体可回收运载火箭的研发方向、提供低成本、高可靠的商业发射解决方案。


融资方面,深蓝航天曾于2019年1月完成数千万元种子轮融资,投资机构有:顺为资本、险峰长青、知卓资本和燕清联合;2020年6月完成Pre-A轮逾亿元人民币融资,投资机构有:中汇金集团、凯璞庭资本和嘉益基金,2021年获得德同资本和欧瑞宏润的Pre-A+轮股权融资。


80后技术专家创火箭企业

要做中国版Space X

 

中国民营商业航天始于2014年,在当时国务院及多个部委相继出台对于商业航天发展的支持政策,由军民融合上升为国家发展战略。由此,不少航天体制中的人才与技术踏入市场化浪潮,各路资本也纷纷入局。

 

企查查数据显示,过去十年我国商业航天赛道融资事件数量从2015年起开始翻倍,从15起上升至29起;2016-2017年实现第二次跳跃,达到45起、46起;2018年为历年第一高,达到62起;2019-2020年出现回落,但仍保持在40起以上。2020年的融资金额累计达到历年最高,接近百亿元。这股航天热吸引了无数技术人才走上创业之路。

 

深蓝航天创始人霍亮在火箭领域拥有丰富的经验。2016年4月,Space X首次完成海上垂直回收火箭,这个消息让霍亮受到启发,萌生出创造中国第一枚可回收火箭的想法。

 


在国有企业开始体制改革、商业航天支持配套政策相继出台,民营火箭先行者纷纷入局的多重因素激励下,33岁的霍亮从“体制内”走出,创办了深蓝航天。

 

深蓝选择做火箭主要基于两大因素,一是团队本身的技术基因,二是火箭发射是撬动整个行业的关键。

 

卫星需要通过火箭运载发射升空,而火箭由于技术难度、高单次成本、火箭发射场地有限等综合因素导致每年发射的数量有限,是突破航天事业瓶颈的关键。也正因此,火箭行业仍在提升技术能力、降成本、缩短发射周期等基础研究试验上投入大量资金,商业化落地上慢于卫星行业。

 

目前,卫星应用上,遥感与导航是最广泛的两大板块。由于其直接面向用户的属性,主要落地方是是将其获取到的数据转化为农业、国土、水利、海运等行业所需的信息。

 

霍亮用春运来形容火箭发射的供不应求现象。“要想富,先修路”,高铁之于“春运”,就像火箭发射领域之于航天产业。

 

不论是卫星、空间站、宇航员乃至配套物资的运送,火箭都是最为主要的运送工具。一次火箭的成功发射,需要经历产生物资运送需求、下达火箭生产订单、工厂进行生产配套、送达发射场地并组装完成等多个环节,过程繁琐且漫长。

 

过去传统发射模式由于价格高昂、时间周期长,常常无法满足商业卫星公司等小体量、多批次等发射需求,而民营航天企业反应快速、竞争属性强、技术迭代快等因素,对市场起到重要补充作用,同时也加速了国内航天产业的商业化进程。

 

在技术路径的选择上,霍亮认为,固体火箭尽管有着快捷发射、发射地点灵活等优势,但火箭投送规模量小、燃料费用高昂,无法实现回收多次利用(火箭占据70%成本的部分都会被消耗完)等缺陷,这注定了其只能在特定领域大展拳脚,而不是行业的主流。

 

液体火箭才是发展主流,似乎已经成为了某种行业共识。据统计,目前行业中由90%的公司都聚焦于液体火箭,分歧只在于液体燃料的选择上。目前主要有液氧/煤油、液氧/甲烷、液氢/液氧等类型。 


使用液氢/液氧燃料的优点十分明显,其在真空中的性能非常好。但由于液氢密度和温度极低、价格高昂和安全性差,这种特点一方面使得使用液氢燃料的火箭价格贵,另一方面要做繁琐的保护措施保证火箭安全发射,技术难度和成本都很高。因此,国内外主流的民营火箭方案大都没有采用液氢燃料。


在霍亮看来,液氧/煤油和液氧/甲烷两种方案并未有明显的高下之分,而是是否适合。“由于深蓝要做火箭回收,因此更适合目前整体技术比较成熟的液氧煤油燃料。”


完成“蚱蜢跳”,借鉴Space X

降低国内火箭发射成本

 

谈到目前国内火箭发射的最大痛点,霍亮表示,“首要是降低成本。”

 

可供各家民营商业航天公司选择的,主要有三条道路,一是实现量产,达到规模效应。但这显然意味着前期要投入高昂的固定资产,在目前国内的环境之下,只有“国家队”才能做到。但火箭毕竟不同于汽车和飞机的批量制造,目前而言一年发射几十枚,就已经是非常大的量了。

 

二是优化产业供应链。这在一方面能够尽力减少中间环节,压缩制造成本;在另一方面也使得生产周期及质量可控性更好。明星企业Space X在整个火箭产业链上,大部分的零部件都实现了自产,因此它能够在不回收的情况下将火箭单次发射成本由1亿多美元降到几乎腰斩的6000余万美元。

 

三是实现火箭最大化回收,这也是目前行业中认为最为可行且高度聚焦的解决方案。但对标目前火箭回收技术最发达的美国,中国还有很长的路要走。

 

前者不论是在水平回收还是垂直回收上,都已经有了技术成熟且多次实验均获得成功的民营企业。而我国目前,水平回收刚刚由国家队完成第一次成功试验;垂直回收从工程角度来看,距完全掌握技术还有一段距离。

 

这也是为何此次深蓝航天垂直起飞和垂直降落(VTVL)自由飞行,即被称之为“蚱蜢跳”的运载火箭垂直回收飞行试验获得成功重要意义所在。

 


本次试验实际飞行弹道最高点的相对高度近10米。火箭在起飞后按照预定轨迹飞行、爬升至预先设定的最高点后平稳下降,按预定姿态和速度约束飞行至预定着陆点,发动机按照高度和速度判据正常执行关机,箭体触地时刻纵向速度、俯仰/偏航姿态偏差满足预定要求,经着陆缓冲机构缓冲后,火箭实现平稳“软着陆”。同时在着陆之后,经全箭综合测试,各项技术指标正常,火箭及发动机状态良好,满足再次复飞的指标要求。

 

在做到多个业内第一的同时,深蓝航天证明了火箭和发动机产品初步达到了可重复使用的预期设计目标,为行业工程化可重复使用的火箭和发动机产品积累了研制经验和实际使用数据。

 

在火箭垂直回收领域,深蓝航天面对的对手不少。除了Space X以外,由蓝色起源研发的New Shepard亚轨道火箭,使用BE-3液氢液氧发动机,目前也已经完成了多次高度约100km的垂直回收飞行,并于2021年7月20日执行了首次载人飞行;此外,在国内也有众多的初创公司瞄准了火箭可回收赛道。

 

尽管距离达到Space X同样的技术水平仍需一定时间,但此次星云-M”“蚱蜢跳“垂直回收飞行试验的成功,已经让深蓝航天 “成为国内第一家实现可回收火箭技术的民营火箭公司”的目标更接近了一些。

 

“只有在不断的测试中实现技术的验证,才能够最终彻底掌握火箭垂直回收技术”。霍亮称,未来公司将会继续组织更高高度、更高质量的“蚱蜢跳”试验,不断对公司技术进行验证;同时深蓝也正在研发入轨火箭。

 

目前,深蓝航天团队百余人,其中博士7人,硕士近30人,研发成员主要来自“国家队”:航天科技集团、航天科工集团、中航工业等,在液体运载火箭、液体火箭发动机、先进航天飞行器研制方面拥有扎实的理论功底和丰富的工程经验,目前的专业方向涵盖了火箭总体、气动、控制、液体发动机、结构、电子、软件等各个火箭研发所需专业方向。

 

霍亮提到,未来会继续扩充设计、生产制造、供应链、火箭发射方面的人才。

 

“技术、技术、还是技术。”霍亮提到,商业航天的未来只在于此。民营航天无法再如同传统道路一样,由需求产生供给,而是必须主动寻求商业机会并将其转化为收益,在这样的螺旋上升中不断推动技术发展。


民营航天企业的发展将为中国成为航天强国增添生力军。“两种模式的结合,将有效地解决中国航天的不同问题”。

 

但相较于民营商业航天已经进入到成熟阶段的美国,中国显然还有很长的路要走。不过,基于中国航天深厚的产业基础及独立自主技术加速迭代的现状,霍亮认为“虽然跟航天强国还存在一定差距,但未来中国航天的发展速度一定会更快”。

 

- END -

欢迎转发、在看并在留言区讨论,我们将从被赞超过10个的留言中选出3条优质留言(统计周期为7天,名额可空缺),各送出腾讯视频VIP季卡1张~





今日头条/腾讯新闻/凤凰新闻/百家号/搜狐新闻/一点资讯/新浪财经等30多家媒体入驻账号


©本文版权归“小饭桌”所有



您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存