持續(xù)探索技術邊界 深藍航天：補齊可重復使用火箭關鍵拼圖

　　花150萬元購買一張?zhí)章眯械拇保@并不是一個遙不可及的夢想。今年“雙十一”期間，國內民營火箭公司深藍航天董事長霍亮在“交個朋友”直播間推出兩張2027年亞軌道旅行飛船船票，全款定價150萬元，直播優(yōu)惠50萬元后，可以100萬元的價格搶先預訂。開播不到半小時，船票就宣告售罄。

　　太空旅行是商業(yè)航天新藍海的一項重要內容，低成本、高可靠的可重復使用火箭技術，被認為是打開這一萬億市場大門的關鍵鑰匙?；袅寥涨霸诮邮苤袊C券報記者專訪時表示，面對衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)等空間基礎設施的建設需求，可重復使用火箭將成為必需品。

　　打開萬億市場的鑰匙

　　可重復使用火箭把火箭相關工程和技術提升到全新的高度。

　　深藍航天從2016年成立起便堅持液體可回收復用運載火箭的技術路線。今年9月末，深藍航天在自建的額濟納旗航天港進行了星云一號火箭5公里級的高空垂直回收飛行試驗。深藍航天此次試驗用的是可入軌火箭，難度更大。試驗過程中，火箭在上升段、下降段表現(xiàn)完美，但在著陸階段發(fā)生異常，導致試驗任務未能圓滿完成。

　　霍亮告訴記者，公司將在今年12月再次開展5公里級高空垂直回收飛行任務。在高空飛行試驗任務完成的基礎上，后續(xù)公司將擇機進行百公里級的垂直回收飛行試驗?！叭绻麅杉壴囼灣晒ν瓿桑瑯酥局覀円淹耆莆湛扇胲壔鸺厥占夹g，明年初將正式進行星云一號火箭的發(fā)射入軌并回收?！?/p>

　　2015年12月，馬斯克旗下SpaceX成功發(fā)射和回收獵鷹9號火箭，這是人類第一次將火箭發(fā)射到太空之后成功回收。截至目前，獵鷹9號火箭成功發(fā)射并回收超過300次，單枚火箭最多復用突破20次。

　　火箭重復使用可以提高發(fā)射效率，同時攤薄成本。據(jù)了解，目前我國火箭發(fā)射成本相當于獵鷹9號的10倍左右。霍亮介紹：“獵鷹9號的發(fā)射報價約為每公斤8000元人民幣，而我國為8萬元至12萬元，有很大下探空間。”

　　只有降低火箭發(fā)射成本，才能滿足大型衛(wèi)星星座計劃高頻次、大規(guī)模的發(fā)射組網(wǎng)需求，突破可重復使用的火箭技術成為關鍵。

　　今年10月，上海垣信衛(wèi)星科技有限公司（簡稱“垣信衛(wèi)星”）主導的千帆星座計劃第二批衛(wèi)星順利入軌，目前在軌衛(wèi)星總數(shù)增至36顆。千帆星座被認為是中國版“星鏈”。根據(jù)公開信息，千帆星座計劃在2030年底完成超過1萬顆低軌寬頻多媒體衛(wèi)星組網(wǎng)。另外，中國星網(wǎng)公司主導的GW星座，藍箭科技旗下鴻擎科技主導的Honghu-3（鴻鵠-3）星座，均有上萬顆的衛(wèi)星發(fā)射組網(wǎng)計劃。

　　衛(wèi)星和火箭是商業(yè)航天產業(yè)鏈的兩大核心環(huán)節(jié)。一位商業(yè)航天領域投資人向記者表示，對于整個產業(yè)而言，可重復使用火箭就像一把鑰匙，只有實現(xiàn)火箭入軌和回收，商業(yè)航天市場才算真正打開。

　　發(fā)揮中國制造優(yōu)勢

　　突破可重復使用火箭技術的關鍵在于發(fā)動機。霍亮介紹，公司在成立之初就確定要自研火箭發(fā)動機。

　　“可重復使用火箭對動力系統(tǒng)提出了更高要求，除了要有穩(wěn)定的推力，還要實現(xiàn)平滑調節(jié)。同時，動力系統(tǒng)涉及空中多次啟動，以滿足整個飛行任務需求?！被袅帘硎?。

　　在液氧煤油針栓發(fā)動機這條技術路線上，深藍航天反復進行了無數(shù)次試驗測試。“因為沒有人做過，也沒有可以參考的例子，只能依靠大量的測試，分析大量的試驗數(shù)據(jù)，一次次改進設計。2019年我們建立了自己的發(fā)動機試驗臺，經(jīng)過多次改造，現(xiàn)在能夠滿足我們全部的發(fā)動機測試需求?！被袅两榻B。

　　近日，深藍航天宣布，其自主研發(fā)的雷霆-RS130噸級液氧煤油發(fā)動機燃氣發(fā)生器，首次試車取得圓滿成功。該發(fā)動機是為其下一代大型運載火箭星云二號量身打造。

　　值得一提的是，深藍航天自研的發(fā)動機均由3D打印制造。借助于3D打印技術，公司可以有效降低成本，縮短制造周期，提高生產效率。深藍航天常務副總裁趙亞告訴記者，3D打印可以理解為用金屬粉末堆疊成產品，各種復雜的部件都可以通過3D打印進行生產。制造上述百噸級發(fā)動機，深藍航天用到了世界上最大幅面的3D打印機。

　　火箭產業(yè)鏈長，涉及的供應商多。在火箭制造過程中，霍亮深深感受到中國制造深厚的基礎?！霸趶姶蟮墓I(yè)制造基礎上，加上回收技術，我們將進一步降低火箭發(fā)射成本，為國內衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)快速組網(wǎng)提供支撐?！?/p>

　　追求成功須承受失敗

　　對于深藍航天星云一號火箭5公里級高空垂直回收飛行試驗，霍亮告訴記者，從技術的角度來說，這是一次成功的試驗，幾乎所有的關鍵技術通過這次試驗得到驗證。最后階段暴露出的問題，反映出系統(tǒng)設計冗余度或者細節(jié)方面的考慮還有不足之處，這是后續(xù)工作中需要加強的地方。

　　據(jù)了解，與一次性火箭不同，可重復使用火箭在控制系統(tǒng)架構上需要重新設計，同時發(fā)動機數(shù)量增加，會帶來可靠性降低，需要通過冗余設計以提升可靠性。

　　追求更大的成功，必須面對和承受失敗。霍亮回憶稱，最難受的時候甚至想過是否要堅持走自研發(fā)動機這條路?！皯{著一股信念，再試一下，再來一遍。幸運的是，遭遇困境時，往往出現(xiàn)了新的希望。”

　　深藍航天額濟納旗航天港，地處茫茫戈壁。在霍亮的設想中，額濟納旗航天港不只是一個測試場，未來將承擔更多火箭常態(tài)化垂直起降飛行任務。當火箭的可靠性逐步提高到載人標準時，這里將可以開展載人亞軌道太空旅游項目。屆時，太空旅行將成為普通人觸手可及的夢想。