火箭中型时代? 民企2020年“放飞”商用中型液体火箭

21世纪经济报道 戴春晨 ,何嘉欣 北京、广州报道
2018-07-07 07:00

送卫星上天,选枚大火箭还是小火箭?中国民营航天企业的判断是,不大不小,中型更好。

7月5日晚,国内知名民营航天企业蓝箭航天举行产品战略发布会。该发布会上,蓝箭航天提出了发动机“黄金推力区间”概念,以及“商业航天的未来是中型运载火箭”的观点。

蓝箭航天是国内明确“拥抱”中型火箭市场的第一家民营航天企业,显示出其对火箭“中”时代的看好。该公司宣布,其国内首款商用中型液体运载火箭“朱雀二号”完成全系统设计工作,计划在2019年完成全部地面试验,2020年开展首飞。

接受21世纪经济报道记者采访的业内人士亦表示,以一箭多星方式发射的中型火箭,适合对接低轨互联网星座和商业遥感星座发射的市场需求。这将使得中型火箭市场成为未来的主体。

中型火箭的市场

近年来,以“立方星”为标志,卫星制造、卫星应用出现井喷式发展,全球范围内迎来一股微小卫星热潮。Space X以大型火箭成功占得市场先机,而 Rocket Lab、Vector等企业,则“补位”了小型火箭市场。

但蓝箭航天CEO张昌武认为,真正上天入轨的卫星仍远远跟不上地面的卫星规划及市场需求,核心原因在于运载火箭的总体运力距离卫星发射需求尚有较大距离。其中包括缺少适合进行微纳卫星组网、中小卫星组网及补网的中型火箭。

小火箭联合会创始人邢强博士认为,重型火箭在载人深空探测方面有不可替代的价值;小型火箭则有些灵活的应用场景,比如高超声速试验、空间科学试验、卫星星座的补位等。而中型火箭较为适应未来的商业发射需求。

这是因为,未来商业航天最重要的板块,是以低轨互联网星座和商业遥感星座为代表的太空服务,而这样的星座达数百至上千枚卫星,大多将由中型运载火箭以一箭多星的方式送入太空。

目前,印度已有“一箭104星”的成功发射经验。“未来,运载火箭发射服务业尤其是商业航天,会以中型运载火箭为主,兼有小型运载火箭。”邢强告诉21世纪经济报道记者。

世界各国对中型运载火箭的需求量是最大的。统计数据显示,截至今年年中,我国现有的各型运载火箭,共发射278次。其中,中型运载火箭发射次数最多,占比51%;国外各型运载火箭,共发射了4200余次,其中中型运载火箭共发射约2500次,占比约60%。

国内一般将LEO(近地轨道)运载能力2吨及以下的火箭称为小型运载火箭,2-20吨为中型运载火箭,20-50吨为大型运载火箭,50吨级及以上为重型运载火箭。

不过,对中型运载火箭的需求并没有得到较好的承接。

蓝箭航天CTO康永来表示,与庞大的市场需求相比,中国及世界各国主流的中型运载火箭都属于老一代运载火箭,普遍面临不够环保、价格昂贵、发射准备时间长、难以复用、产能不足等问题。对民营火箭公司而言,谁能解决上述问题,将卫星真正送入轨道,谁才能称得上是跑进了世界商业航天的赛道。

但也有其它例子——美国太空探索公司(Space X)原计划有中型火箭型号“猎鹰5”,却一步跳过去研发大型火箭“猎鹰9”。

“这确实是一个不同于其他民营火箭公司的目标市场。”千域空天咨询有限公司创始人蓝天翼说,“对中国还处在初期的民营航天企业来说,小火箭市场竞争激烈,大型火箭技术门槛又较高,中型火箭是技术难度和市场需求的折中选择。”

“黄金推力”支撑

到底什么才是中型火箭?

在7月5日的发布会上,蓝箭航天抛出了火箭发动机“黄金推力区间”的概念。蓝箭航天认为,只有中型以上的液体火箭才能在商业发射市场生存并盈利。

目前,世界范围内发射数量最大、市场占有率最高的火箭发动机推力(与LEO运力有所不同,运力指运载卫星的重量,推力则还包括箭体重量),均位于60-100吨这个区间。这些火箭型号包括俄罗斯的联盟号,美国的德尔塔2、宇宙神2,中国的长征2/3/4系列,欧洲的阿里安4,以及著名的猎鹰9。

蓝箭航天将60-100吨推力称为“黄金推力区间”。处于这个推力区间的发动机,向下可以覆盖单一发动机的小型火箭,向上可以覆盖中型火箭、大型火箭,极限可以用于类似猎鹰9的27台并联的重型火箭。其商业价值最大、研制难度适中,投入产出比高。

为完成“黄金推力”,蓝箭航天选择了自主研发路线。

据前述发布会信息,在发动机推力上,蓝箭航天选择了“80+10”的技术路线。其中80吨发动机通用于火箭一级和二级,10吨级发动机通用于三级。通过两型发动机的并联组合,就可以覆盖从小型、中型到大型,甚至重型的全甲烷火箭家族。

张昌武认为,中型液体运载火箭是火箭发射市场的紧缺产品,而一台环保、高性价比、大推力的火箭发动机则更是决定了运载火箭在市场中的竞争力。未来,具备中型火箭研制能力的企业,才能在以中低轨卫星发射需求为主流的商业发射市场中占有一席之地。

(编辑:杨志锦,如有意见或建议请联系:yangzj@21jingji.com)

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