蓝箭“归零” 朱雀一号留下历史性的380秒

2018-10-29 09:03
新京报

　　10月27日，注定是酒泉卫星发射中心的大日子。

　　52年前的这一天，东风二号甲导弹在这里托举着核弹头直冲云霄，标志着我国拥有了可用于实战的核导弹，跻身世界核大国行列；52年后，这一功勋发射场再次见证中国航天史上首枚民营运载火箭发射升空。

　　这是所有关心中国商业航天的人都翘首以盼的时刻。2018年10月27日下午16时整，随着指挥中心一声“点火！”，民营航天公司蓝箭航天自主研发的三级固体运载火箭“朱雀一号”离开发射塔架，朝着太阳同步轨道飞去。此前中国民营火箭公司的几次发射均为不入轨的单级探空火箭，“朱雀一号”是中国商业航天在运载火箭领域做出的第一次尝试。

图片来源于视觉中国

　　在发射现场，肉眼可见火箭一二级分离，火箭沿着原定轨道继续升空。随后，火箭超出肉眼可见范围，现场指挥司令宣布第三级点火正常。最终，指挥中心等来消息：火箭发射后飞行正常，一二级工作正常，整流罩分离正常，三级出现异常。三级自旋时失稳，火箭接近但未能达到第一宇宙速度，其载荷“未来号”商业卫星也未能按照预定计划进入太阳同步轨道。

　　蓝箭航天方面在随后的媒体沟通会上表示，将会迅速组织团队排查问题原因，后期召开技术说明会，给出官方结论。

　　实际上，尽管发射任务未能圆满完成，“朱雀一号”也已经在中国商业航天史上留下历史性的380秒，而也正是因为有蓝箭航天等一批民营火箭创业公司的存在，国内资本的目光开始投向星辰大海。

　　商业运载火箭迈出第一步

　　按照发射惯例，火箭升空10分钟后就能确定发射情况。而现场媒体在“朱雀一号”发射近三小时后，终于等到了蓝箭航天的正式说明：火箭三级出现异常，卫星未能送入轨道。

　　CEO张昌武在正式宣布卫星未能入轨时调侃：“发射还是很好看的吧？”现场的气氛让人有些不忍，不知道是谁带头喊起了“加油”。

　　目前，发射失利的原因还在排查中，有内部消息人士向寻找中国创客还原了发射的过程。

　　准时点火后，朱雀一号按照预定轨迹顺利升空，不久后一二级火箭成功分离，此时火箭的轨迹依然正常。

　　完成一二级分离后的火箭飞出肉眼可视范围，整流罩分离正常，三级发动机点火成功。

　　火箭正常飞行约380秒时，变故发生。自旋失稳，本应绕X轴旋转的火箭开始绕Y轴旋转，打转后的火箭不能形成有效的速度增量，达不到第一宇宙速度，入轨失败。其载荷“未来号”卫星因未能进入轨道运行，再次坠入大气层，逃不过烧毁的命运。

　　这一结果让人扼腕，但“朱雀一号”依然展现出相当的技术水平。一方面，蓝箭航天通过这次发射得以验证火箭各级分离、整流罩分离等关键步骤。另一方面，“朱雀一号”代表了民营力量在运载火箭领域迈出的第一步，具有重要象征意义。

　　同行翎客航天的一名工作人员表示：“蓝箭作为中国民营航天企业的代表，率先打通了运载火箭所需的能力链条、供应链条、体系链条、发射链条，为将来中国民营航天、商业航天的发展做出了贡献。”可以说，“朱雀一号”能在发射场竖起，某种程度上已经是一种胜利。

　　火箭生意的商业逻辑

　　作为目前连接人类和太空的唯一运载工具，火箭这门生意的商业逻辑是：研发具有运载能力的入轨火箭，通过把载荷送入预定轨道，收取一定的运输费用。对于火箭而言，进入轨道之后才把卫星、货物、人送入轨道的运载能力可言，而有了运载能力，火箭才能真正产生商业价值。

　　因此，研发具有运载能力的中大型火箭、把微小卫星运入近地轨道，是包括蓝箭航天、星际荣耀、零壹在内的民营公司的共同目标。区别是，星际荣耀、零壹空间等公司采取小步快跑、快速迭代的策略，从难度较小的亚轨道火箭入手，先通过亚轨道火箭进行部分入轨运载火箭的技术验证，同时也通过发射给市场、资方以信心。而最早在火箭领域创业的蓝箭航天则选择直接做运载火箭。

　　即便首飞失利，蓝箭航天方面依然认为，“直接做运载火箭”是正确的决定。

图片来自于蓝箭航天微信公号

　　“过去的日子里，我们收获的更多。时至今日，蓝箭航天是国内第一个拿到中国民营运载火箭发射许可证的公司，是国内第一家将三级运载火箭竖立起来的民营公司，是国内最早取得行业全部准入资质的民营火箭企业。也是国内第一家完成运载火箭发射的公司。能力链条、供应链条、体系链条、发射链条，四个链条已全部打通……实际上，‘朱雀一号’运载火箭在发射之前，他的使命已经全部完成。”

　　除研发中型运载火箭外，蓝箭的另一业务重点是研发可重复利用的液氧甲烷发动机，这也是国外知名民营火箭公司SpaceX、Blue Origine的研发方向。

　　寻找中国创客此前曾报道，相比于固体发动机，液体火箭发动机要复杂得多。简单来说，就是“将大容量高效液体燃料通过很牛的管线和泵抽到燃烧室里点燃，从喷管喷出去。”据蓝箭航天总工程师王明航介绍，为了满足航天发动机工作时对喷管质量及可靠性的苛刻要求，蓝箭航天从材料、工艺、设备等各方面均进行了大胆创新。

蓝箭航天10吨级发动机燃气发生器蓝箭航天供图

　　虽然技术上比固体发动机复杂得多，但液体火箭发动机具有安全可靠、推进剂成本低廉、比冲性能高、启动工作平稳、易于批量生产、可重复使用等诸多优点，是实现火箭可回收使用、降低发射成本的不二选择。

　　目前国际上主流的、可重复使用的火箭动力系统，均采用该技术路线。如中国的长征1-7系列，欧空局的阿里安1-4系列，前苏联／俄罗斯的联盟号系列、旋风号、质子号、天顶号，美国的德尔塔2/3系列。三个月前成功升空的SpaceX 猎鹰9号重型火箭，也是依靠9台液氧煤油燃料的梅林发动机作为第一级发动机的。

　　目前，蓝箭航天已成功完成80吨液氧甲烷发动机短喷管状态推力室热试车。通过了这项考核后，意味着蓝箭具备了大吨位液体火箭发动机研发、生产、冷试、热试等全方位核心能力。

蓝箭航天试车现场图蓝箭航天供图

　　商业航天的国际竞赛

　　随着 Space X 猎鹰重型运载火箭的发射成功，Space X 成为拥有世界上现役运载力最强火箭的公司，国家间的太空竞赛也越来越转变成商业公司之间的竞赛。

图片来源于网络

　　民营火箭在中国已经历了两波创业浪潮，第一波高潮发生在2015年。

　　2015年前后，军民融合需求愈加迫切，Space X 13年的发展历程也证明了火箭发射这一事业脱离体制的可行性：2014年底，国家出台政策鼓励民营企业进入卫星市场，民营航天开始破冰；2015年两会，军民融合正式上升为国家战略；2015年5月19日，国务院正式印发《中国制造2025》，航空航天装备被列为十大重点发展领域之一。

　　政策解冻的春风吹过，与此同时，Space X 于2015年获得富达投资和谷歌10亿美元融资，估值约为110亿美元。

　　微小卫星组网的需求进一步刺激了民营火箭创业。根据SIA数据，2014、2015、2016年，商业卫星发射服务市场规模分别为62亿美元、54亿美元、55亿美元。“而到2020年，总共有超过6000颗的地轨卫星需要被发射，当然其中里面有接近50%是美国的卫星，但是剩下的这些都是我们将来可以去触及的一个市场，整个市场的规模也超过了100亿美金。”商业卫星发射供不应求，张昌武将其形容为火箭的卖方市场，蓝箭航天、零壹空间等第一批火箭领域创业公司崭露头角。

　　2017年，军民融合推进力度进一步加大，民营火箭创业迎来第二波高潮。相关配套细则逐渐出台，体制内技术人员也相继明确市场风向，大胆出走，星际荣耀、星途探索、九州云箭等第二批商业航天公司出现。

　　这些民营航天公司都致力于成为“国家队的有益补充”，但在商业航天领域，中美之间的差距显而易见。

　　在“朱雀一号”发射之前，星际荣耀与零壹空间已相继成功发射4枚探空火箭、亚轨道火箭。虽然也具备一定运载能力，“但是连立方星也不能送入外太空轨道”。亚轨道火箭意味着不用达到第一宇宙速度，技术难度较小，其主要意义在于进行先期技术验证。这同时也意味着，至今为止，我国还没有一枚真正意义上能够产生商业价值的运载火箭。朱雀一号如果成功，将填补这一空白。

　　时至今日，Space X已成为一家估值攀升到280亿美元的私营巨头，但在成立之初，Space X 也经历了数次失败。其前三次发射，三次发射三次爆炸，马斯克也数度濒临破产。

　　Space X 首飞失利后，迎来的是舆论对这个火箭疯子的猛烈抨击。阿波罗17号指挥官说：“是时候撤销这个机构（Space X），他们的承诺最后却是碌碌无为。”华尔街也警告不要再买马斯克的股票。

　　跟马斯克相比，舆论给了35岁的张昌武更多理解。

朱雀一号图片来自蓝箭航天CEO张昌武朋友圈