商業(yè)航天是指以市場(chǎng)為主導(dǎo)、具有商業(yè)盈利模式的航天活動(dòng)。近年來(lái),我國(guó)商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)在國(guó)家政策、技術(shù)創(chuàng)新、市場(chǎng)需求、資本注入等多重因素驅(qū)動(dòng)下,迎來(lái)了全新發(fā)展機(jī)遇,中國(guó)商業(yè)航天力量如雨后春筍般涌現(xiàn),展現(xiàn)出令人矚目的實(shí)力,為加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力不斷注入新的動(dòng)能。
作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新增長(zhǎng)引擎,商業(yè)航天重要性進(jìn)一步凸顯。伴隨“航天強(qiáng)國(guó)”已經(jīng)進(jìn)入到建設(shè)落地階段,2024年,我國(guó)有望落地更多支持航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策,向航天產(chǎn)業(yè)傾斜相對(duì)多的資源。在此背景下,商業(yè)航天將開啟新時(shí)代。
提到航天產(chǎn)業(yè),很多人首先聯(lián)想到的是這些服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略的國(guó)之重器。然而,近年來(lái)隨著衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)成為國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)新焦點(diǎn),我國(guó)建設(shè)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的步伐在不斷加快,一個(gè)有別于傳統(tǒng)航天的商業(yè)航天賽道迎來(lái)蓬勃的發(fā)展機(jī)遇。
“天龍三號(hào)”“朱雀二號(hào)”“引力一號(hào)”“谷神星一號(hào)”“力箭二號(hào)”“雙曲線三號(hào)”……
近日,在2024中關(guān)村論壇年會(huì)展示中心的商業(yè)航天板塊,天兵科技、藍(lán)箭航天、東方空間、星河動(dòng)力、中科宇航、星際榮耀等多家中國(guó)商業(yè)火箭模型集體亮相,讓觀眾直呼“大開眼界”。
打造“空天經(jīng)濟(jì)”新動(dòng)能
2014年11月,國(guó)務(wù)院《關(guān)于創(chuàng)新重點(diǎn)領(lǐng)域投融資機(jī)制鼓勵(lì)社會(huì)投資的指導(dǎo)意見》發(fā)布,明確鼓勵(lì)民間資本參與商業(yè)航天。今年,商業(yè)航天作為新質(zhì)生產(chǎn)力的代表,首次被寫入《政府工作報(bào)告》。當(dāng)“航天”這個(gè)曾經(jīng)離普通人很遙遠(yuǎn)的詞冠上“商業(yè)”二字后,便成為一個(gè)講究效率、注重成本、追求盈利的行業(yè),并在民營(yíng)資本進(jìn)入后步入了發(fā)展的“快車道”,一大批民營(yíng)商業(yè)航天企業(yè)如雨后春筍般涌現(xiàn)。
步入位于浙江省平湖市的浙江摶原復(fù)合材料有限公司車間,大型貨運(yùn)無(wú)人機(jī)機(jī)身正在裝配,火箭級(jí)間段上,碳纖維預(yù)浸料鋪設(shè)工作正在緊張進(jìn)行中。該公司專注從事大型無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料開發(fā)、工藝研究、產(chǎn)品研制及生產(chǎn),市場(chǎng)占有率不斷提高。
航空航天產(chǎn)業(yè),被譽(yù)為高端制造業(yè)“皇冠上的明珠”。平湖市發(fā)展航空航天產(chǎn)業(yè)并非“天馬行空”,而是歷經(jīng)多年耕耘,堅(jiān)持一張藍(lán)圖繪到底。多年前,平湖就開始謀劃布局航空航天相關(guān)產(chǎn)業(yè),引進(jìn)空間態(tài)勢(shì)感知人工智能實(shí)驗(yàn)室等一批航空航天科研單位,吸引和培育了18家航空航天零部件及配套設(shè)備企業(yè),涉及加工設(shè)備、材料、表面處理和零部件領(lǐng)域,年產(chǎn)值超50億元人民幣。
2023年7月落戶平湖的浙江藍(lán)箭航天空間科技股份有限公司自主研發(fā)的“朱雀二號(hào)”火箭成功發(fā)射,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)液氧甲烷火箭的技術(shù)空白。技術(shù)過(guò)硬,步子才能又穩(wěn)又快。該公司在國(guó)家支持民用空間基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)化、商業(yè)化發(fā)展的背景下,抓住市場(chǎng)機(jī)遇,已從初創(chuàng)期轉(zhuǎn)入快速發(fā)展期,在商業(yè)航天豐富多元的研發(fā)路線和創(chuàng)新方向上持續(xù)探索。
平湖市經(jīng)信局總工程師陳家立說(shuō),在新一輪產(chǎn)業(yè)規(guī)劃中,平湖把航空航天產(chǎn)業(yè)納入重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展體系,做強(qiáng)商業(yè)航天、低空經(jīng)濟(jì)兩大支柱產(chǎn)業(yè),布局打造大飛機(jī)配套主導(dǎo)產(chǎn)業(yè);在加工配套服務(wù)方面,推動(dòng)機(jī)床、汽車零部件企業(yè)拓展航空航天業(yè)務(wù)。
面向未來(lái),平湖市提出的目標(biāo)是,打造長(zhǎng)三角具有知名度、辨識(shí)度、傳播度的未來(lái)“空天之城”,力爭(zhēng)到2030年,現(xiàn)代化航空航天產(chǎn)業(yè)集群總規(guī)模超500億元。不斷完善商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)體系和市場(chǎng)體系,在應(yīng)用牽引、市場(chǎng)主導(dǎo)方面持續(xù)探索,培育空天經(jīng)濟(jì)新動(dòng)能,助力航空航天事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
“大航天時(shí)代”的萬(wàn)億級(jí)市場(chǎng)
近年來(lái),我國(guó)商業(yè)火箭的發(fā)射次數(shù)和成功率顯著提升。數(shù)據(jù)顯示,2023年我國(guó)實(shí)施了67次航天發(fā)射,其中有26次商業(yè)發(fā)射,發(fā)射成功率達(dá)96%。有專家估計(jì),以業(yè)內(nèi)經(jīng)驗(yàn)性的“10倍理論”來(lái)看,當(dāng)衛(wèi)星發(fā)射量達(dá)到萬(wàn)顆級(jí)別,下游應(yīng)用理論上可以輕松實(shí)現(xiàn)“萬(wàn)億元級(jí)市場(chǎng)規(guī)模”。
中國(guó)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)有限公司正在部署“GW星座”計(jì)劃,準(zhǔn)備在2035年之前進(jìn)行約1.29萬(wàn)顆衛(wèi)星組網(wǎng);上海G60產(chǎn)業(yè)基地提出布局1.2萬(wàn)顆衛(wèi)星組成“G60星鏈”……一個(gè)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模組網(wǎng)發(fā)射需求爆發(fā)的“大航天時(shí)代”即將到來(lái)。
雖然對(duì)于大多數(shù)公司來(lái)說(shuō),目前距離盈利仍有距離,但在“大航天時(shí)代”,萬(wàn)億級(jí)的市場(chǎng)就如同廣袤的太空,惹人遐想,使人心潮澎湃。
目前我國(guó)在火箭低成本回收及重復(fù)利用等方面還存在不足。東方空間聯(lián)席CEO姚頌表示,以目前固體火箭的運(yùn)載能力和發(fā)射頻次,火箭已經(jīng)不夠用了。發(fā)射頻次提升、發(fā)射成本下探、單次運(yùn)載能力翻倍……火箭運(yùn)載能力提升迫在眉睫,民間力量被寄予厚望。“在2030年以前,各家公司只要能把運(yùn)載能力足夠大、可靠性足夠高、價(jià)格足夠便宜的火箭造出來(lái),基本上就不會(huì)缺衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)射的訂單。”姚頌說(shuō)。如果通過(guò)5到10年時(shí)間,我國(guó)突破了火箭可重復(fù)使用技術(shù),就具備了通過(guò)高密度發(fā)射在太空部署自己的商業(yè)衛(wèi)星的能力。商業(yè)航天也將從生力軍轉(zhuǎn)換成為國(guó)家另一支新的主力軍。
目前,包括星際榮耀、中科宇航、藍(lán)箭航天等在內(nèi)的多家商業(yè)火箭公司均已開展可重復(fù)使用火箭的研發(fā)驗(yàn)證工作,致力于形成航班化發(fā)射運(yùn)營(yíng)能力。值得一提的是,相較于其他回收方式,垂直起落是用高精度控制技術(shù)來(lái)確?;鸺蛹?jí)以穩(wěn)定的姿態(tài),按照預(yù)定的軌跡飛回預(yù)定降落場(chǎng),具有落點(diǎn)精度高但運(yùn)載損失較大的特點(diǎn),是當(dāng)前整個(gè)行業(yè)重點(diǎn)發(fā)展的回收手段。
火箭重復(fù)利用的實(shí)現(xiàn),液體燃料是繞不過(guò)去的技術(shù)選擇。其中,由于“甲烷燃料”自身成本遠(yuǎn)低于航天煤油,更符合商業(yè)航天的邏輯,可以滿足未來(lái)大規(guī)模進(jìn)出空間、航班化運(yùn)輸需求,成為競(jìng)爭(zhēng)最激烈的賽道。如何在技術(shù)有保障、價(jià)格夠親民的前提下,大規(guī)模、批量化完成運(yùn)輸任務(wù),成了備受行業(yè)關(guān)注的問(wèn)題。
此外,“拼火箭”上天也成為必然趨勢(shì)。SpaceX的“獵鷹9”曾創(chuàng)造“一箭143星”的紀(jì)錄。中國(guó)也在不斷追趕,實(shí)現(xiàn)了“一箭41星”,刷新了我國(guó)“一箭多星”的最高紀(jì)錄。
“一箭多星”發(fā)射的關(guān)鍵之一,是如何把大小不同、形態(tài)各異的衛(wèi)星“塞”進(jìn)火箭。中科宇航技術(shù)總監(jiān)、力箭二號(hào)副總師廉潔介紹,“一箭多星”需要解決不同大小、不同種類的衛(wèi)星在整流罩內(nèi)的布局問(wèn)題,這就要求設(shè)計(jì)研發(fā)團(tuán)隊(duì)根據(jù)衛(wèi)星的結(jié)構(gòu)形式、任務(wù)需求做定制化服務(wù)。此外,衛(wèi)星上天離開箭體后,如何多次分批地將衛(wèi)星送到不同軌道,也是值得關(guān)注的關(guān)鍵點(diǎn)之一。
聯(lián)合攻關(guān) 增效提速
商業(yè)航天是市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)行為,民營(yíng)商業(yè)航天公司的出發(fā)點(diǎn)是賺錢,追求更好的產(chǎn)品、更低的成本,從而能推動(dòng)技術(shù)和產(chǎn)品持續(xù)快速迭代升級(jí)。如何降低成本?怎么提效增速?雖然我國(guó)的商業(yè)航天領(lǐng)域后發(fā)于美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家,但在業(yè)內(nèi)人士看來(lái),后發(fā)優(yōu)勢(shì)也相當(dāng)明顯?!拔覀兛梢越梃b和繼承國(guó)內(nèi)外此前的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)發(fā)展理念,結(jié)合我們團(tuán)隊(duì)自身的技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)品定義,在比較短的時(shí)間里取得了顯著成果?!蹦壳耙淹瓿?3次太空任務(wù)、成功發(fā)射了19顆AI衛(wèi)星及載荷的國(guó)星宇航CEO王磊表示。
商業(yè)航天企業(yè)在研發(fā)、生產(chǎn)上有共性需求,行業(yè)也呼喚共享技術(shù)平臺(tái)、制造平臺(tái)、試驗(yàn)平臺(tái),提升研發(fā)效能。
去年我國(guó)民營(yíng)火箭企業(yè)研制火箭的發(fā)射次數(shù)和成功率顯著提升。這些火箭大都有一個(gè)共同的誕生地——位于北京亦莊經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)的“火箭一條街”。目前,在這里落地的民營(yíng)火箭整箭研制企業(yè)占全國(guó)75%以上,全國(guó)成功發(fā)射的商業(yè)火箭共8個(gè)型號(hào),其中6個(gè)在這里。
據(jù)了解,北京亦莊將打造“空天街區(qū)”,建設(shè)全國(guó)首個(gè)商業(yè)航天共性科研生產(chǎn)基地,籌建可重復(fù)使用火箭技術(shù)創(chuàng)新中心,旨在服務(wù)商業(yè)航天企業(yè),協(xié)同各方力量攻克火箭重復(fù)使用等難題。
北京市中關(guān)村管委會(huì)主任張繼紅介紹,為加快形成商業(yè)航天新質(zhì)生產(chǎn)力,北京市成立了可重復(fù)使用火箭技術(shù)創(chuàng)新中心,加速星箭關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān),正在推動(dòng)建設(shè)火箭大街、衛(wèi)星小鎮(zhèn)等產(chǎn)業(yè)集聚區(qū),構(gòu)建“南箭北星、兩核多園、津冀聯(lián)動(dòng)”的產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局。
降本增效是商業(yè)火箭公司的共同追求。當(dāng)前,絕大部分公司都將研發(fā)資源的重點(diǎn)投入到“重復(fù)使用火箭”“一箭多星”等相同技術(shù)路線,業(yè)界出現(xiàn)了對(duì)同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)的擔(dān)憂。
“共享制造工廠將幫助企業(yè)降低研發(fā)生產(chǎn)的成本,減輕企業(yè)負(fù)擔(dān),同時(shí)也提高設(shè)備利用效率。”北京經(jīng)開區(qū)相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,“我們通過(guò)搭建產(chǎn)業(yè)協(xié)作平臺(tái),推動(dòng)上下游企業(yè)緊密合作,形成完整、高效的產(chǎn)業(yè)鏈體系。同時(shí),探索多元化資金籌措,為火箭企業(yè)提供穩(wěn)定資金支持?!?/span>
可重復(fù)使用火箭是近年來(lái)全球商業(yè)航天領(lǐng)域的熱詞,也是世界航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展和國(guó)際商業(yè)航天競(jìng)爭(zhēng)的前沿方向。但不能回避的是,國(guó)內(nèi)商業(yè)火箭仍面臨著陸緩沖、液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)、海上回收平臺(tái)穩(wěn)定性等多個(gè)技術(shù)難題。北京經(jīng)開區(qū)相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,可重復(fù)使用火箭技術(shù)創(chuàng)新中心也將加強(qiáng)人才培育,強(qiáng)化培訓(xùn)交流,為火箭技術(shù)研發(fā)提供支撐,完善生態(tài)體系,推動(dòng)商業(yè)航天發(fā)展。
中國(guó)遙感委員會(huì)主席顧行發(fā)表示:“商業(yè)航天目前在我們國(guó)家發(fā)展勢(shì)頭非常迅猛,商業(yè)航天被列為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一,我們迎來(lái)了商業(yè)航天發(fā)展極好的機(jī)遇。我們把安全性、可靠性放在首位,在國(guó)家安全、國(guó)防建設(shè)方面我們是不能容錯(cuò)的。但是,在我們的經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及一些日常應(yīng)用方面,成本反而變成一個(gè)極其重要的因素,這里面我們?cè)试S商業(yè)航天在創(chuàng)新、容錯(cuò)、降低成本這三個(gè)方面尋找最佳結(jié)合點(diǎn)?!?/span>
我們相信,未來(lái)商業(yè)航天將作為一股更強(qiáng)勁的勢(shì)力,向天而行,助推我國(guó)航天事業(yè)升得更高、飛得更遠(yuǎn)。
責(zé)任編輯:王燦燦 校對(duì):海洋
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