2023年9月21日12時59分,酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心。當(dāng)?shù)褂嫊r歸零,火焰如巨龍吐息般噴涌而出,30多噸重的箭體掙脫了地心引力,騰空而起。
這是谷神星一號的第10次發(fā)射。67.5秒后,當(dāng)大家都覺得這枚中國民營火箭里的“明星”要穩(wěn)拿“十連勝”時,火箭一級姿態(tài)突然失穩(wěn),發(fā)射任務(wù)宣告失敗。
看著大屏幕上的火箭滑落天際,星河動力公司創(chuàng)始人劉百奇心頭涌起從未有過的失落——這是谷神星一號第一次發(fā)射失利。他和團隊拿著僅有的圖像、數(shù)據(jù)尋找原因,一直到第二天早上都沒睡,撿回殘骸后又立刻排查分析。
對于這家剛剛創(chuàng)業(yè)5年的民營火箭公司而言,發(fā)射失利后很容易緩不過來,但團隊成員勇敢選擇了“歸零”再出發(fā)。
“歸零”是航天特有的故障分析模式:面對問題從頭開始對每個環(huán)節(jié)逐一溯源驗證,直到問題完全解決。
與研發(fā)初期遭遇失利不同,谷神星一號當(dāng)時已較為成熟,率先進入平均10天發(fā)射一枚的高密度發(fā)射周期。也就是說,這次失利是民營火箭進入批量生產(chǎn)、訂單交付的市場化運營階段后遇到的全新考驗。
實際上,從2018年劉百奇離開航天“國家隊”選擇創(chuàng)業(yè)開始,類似的難題便接踵而至。
2014年起,我國鼓勵民營資本發(fā)展商業(yè)航天,國內(nèi)陸續(xù)誕生了一批民營火箭公司。星河動力就是其中一家,并逐漸成長為獨角獸企業(yè)。劉百奇回憶,創(chuàng)業(yè)之初最難的是身邊所有人都覺得這是一件不可能的事。“給投資人講,人家聽幾句就走了,覺得完全是冒險。”他說。
要證明商業(yè)航天可行,唯一的辦法就是一步一個腳印,通過技術(shù)攻關(guān)拿出創(chuàng)新成果。第一步,便是解決火箭的動力源——發(fā)動機。
當(dāng)時,發(fā)動機是民營火箭的痛點。商業(yè)航天以盈利為目的,要求發(fā)動機高性能、高性價比,如果使用不適配的發(fā)動機,火箭就很難具備商業(yè)價值。
2018年7月,星河動力成立半年后,終于從資本圈獲得一筆2000萬元的融資。劉百奇將其中超三分之一的資金用到了發(fā)動機研發(fā)和試驗上。為了提高研發(fā)效率,星河動力打破常規(guī),將火箭總體和動力聯(lián)合優(yōu)化設(shè)計,避免了重復(fù)設(shè)計和溝通的繁瑣流程。僅4個月后,60噸推力的一級發(fā)動機試車成功。
2020年,谷神星一號首飛,此后相繼創(chuàng)造了中國民營火箭首次連續(xù)發(fā)射成功、首次海上發(fā)射成功、首次高密度發(fā)射等多項紀錄。直到第10次發(fā)射時突然失利,市場對民營火箭的信任度又降至谷底。
失利的原因很快找到了——在噴管擴張段組件螺釘孔加工過程中,由于操作不當(dāng)導(dǎo)致碳布層產(chǎn)生內(nèi)部缺陷,造成擴張段燒蝕異常。“這次挫折更增強了我們對航天事業(yè)的敬畏。”劉百奇說,團隊開始從設(shè)計、生產(chǎn)、試驗、發(fā)射全鏈條梳理可能存在的質(zhì)量風(fēng)險和薄弱環(huán)節(jié),逐一解決。
沉寂兩個多月后,谷神星一號終于再次矗立在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心。2023年12月,當(dāng)它的第11次發(fā)射把衛(wèi)星順利送入預(yù)定軌道時,團隊所有成員都熱淚盈眶。
很快,市場信心重聚,星河動力的發(fā)射訂單排到了2026年底。截至目前,這款火箭已經(jīng)成功發(fā)射18次,將77顆衛(wèi)星送入預(yù)定軌道,是民營航天領(lǐng)域發(fā)射次數(shù)最多、成功率最高的商業(yè)運載火箭。
當(dāng)谷神星一號不斷創(chuàng)造紀錄時,公司另一支團隊正瞄準(zhǔn)新難題展開攻關(guān)——研制可重復(fù)使用火箭。面對密集的星座組網(wǎng)發(fā)射任務(wù),民營火箭如果想再降成本、提升運力,勢必需要可重復(fù)使用的火箭,也就是火箭發(fā)動機采用液體燃料,發(fā)射升空后還能回收發(fā)動機重復(fù)使用。
新箭型的第一個難題依然是發(fā)動機。國內(nèi)在液體火箭發(fā)動機上已有一些成果,但要么成本高,要么大范圍推力降不下來、難以更好地實現(xiàn)回收。劉百奇選擇了當(dāng)時在國內(nèi)鮮有人走的一條路——以煤油、液氧為燃料的針?biāo)ㄊ桨l(fā)動機。這一方案不僅容易調(diào)整推力、燃燒穩(wěn)定、可靠性強,同時結(jié)構(gòu)也更簡單,成本更低。
“我們沒有液體火箭的經(jīng)驗,只能一邊試驗,一邊琢磨。”他說。燃燒室內(nèi)壁就曾難壞了大家?;鹧嫒紵龝r,溫度可以達到3000攝氏度,一般材料很難抵擋這樣的高溫。摸索中,團隊將內(nèi)壁材料換成不銹鋼,又利用再生冷卻技術(shù),讓冷卻劑在燃燒室內(nèi)循環(huán),吸收熱量后通過外部冷卻系統(tǒng)冷卻,再回到燃燒室循環(huán)使用。
今年4月,這款火箭發(fā)動機完成300秒長程熱試車,為今年可重復(fù)使用火箭——智神星一號的首飛奠定了基礎(chǔ)。
智神星一號可以重復(fù)使用約30次,將帶動商業(yè)航天發(fā)射成本的大幅下降。在探秘宇宙的征途上,北京民營火箭已加滿動力,即將再一次出發(fā)。
獨角獸“秘笈”
商業(yè)航天必須更懂市場
北京已連續(xù)多年成為全國“獨角獸第一城”,其創(chuàng)新沃土上密集誕生的獨角獸,大部分為民營企業(yè)。以商業(yè)航天領(lǐng)域為例,已跑出星河動力、銀河航天、藍箭航天、星際榮耀、微納星空等多家民營獨角獸。
與航天“國家隊”不太一樣,商業(yè)航天必須更懂市場。每次谷神星一號火箭發(fā)射時,箭體上都會印一家冠名商的名字,艙內(nèi)有時候還會攜帶泡泡瑪特手辦等小物件。其合作伙伴看重的,是火箭上“做廣告”能放大傳播效應(yīng)。這也恰恰折射出民營火箭與眾不同的商業(yè)邏輯。
星河動力成立之初便瞄準(zhǔn)了市場需求。2018年,各種各樣的星座計劃開始“吆喝”,批量化衛(wèi)星發(fā)射激發(fā)了對民營火箭的需求。為此,團隊設(shè)計了不同運力、不同技術(shù)路線的火箭。劉百奇把自己的公司比作“太空快遞”,他只是向衛(wèi)星等客戶收取發(fā)射服務(wù)“快遞費”。
市場化的目標(biāo)當(dāng)然是盈利。隨著谷神星一號發(fā)射訂單紛至沓來,市場的認可意味著公司跑通了民營火箭的商業(yè)模式。對企業(yè)成長而言,有錢可賺、并不單依靠融資燒錢,也就更有能力去研發(fā)液體火箭等技術(shù)難度更大的箭型。
作為全國商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)鏈布局最全面、產(chǎn)業(yè)發(fā)展最具活力的城市,北京已形成“南箭北星”的商業(yè)航天發(fā)展格局,眾多民營企業(yè)正爬坡過坎,以不斷創(chuàng)新的快速進化能力逐夢蒼穹。
2023年9月21日12時59分,酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心。當(dāng)?shù)褂嫊r歸零,火焰如巨龍吐息般噴涌而出,30多噸重的箭體掙脫了地心引力,騰空而起。
這是谷神星一號的第10次發(fā)射。67.5秒后,當(dāng)大家都覺得這枚中國民營火箭里的“明星”要穩(wěn)拿“十連勝”時,火箭一級姿態(tài)突然失穩(wěn),發(fā)射任務(wù)宣告失敗。
看著大屏幕上的火箭滑落天際,星河動力公司創(chuàng)始人劉百奇心頭涌起從未有過的失落——這是谷神星一號第一次發(fā)射失利。他和團隊拿著僅有的圖像、數(shù)據(jù)尋找原因,一直到第二天早上都沒睡,撿回殘骸后又立刻排查分析。
對于這家剛剛創(chuàng)業(yè)5年的民營火箭公司而言,發(fā)射失利后很容易緩不過來,但團隊成員勇敢選擇了“歸零”再出發(fā)。
“歸零”是航天特有的故障分析模式:面對問題從頭開始對每個環(huán)節(jié)逐一溯源驗證,直到問題完全解決。
與研發(fā)初期遭遇失利不同,谷神星一號當(dāng)時已較為成熟,率先進入平均10天發(fā)射一枚的高密度發(fā)射周期。也就是說,這次失利是民營火箭進入批量生產(chǎn)、訂單交付的市場化運營階段后遇到的全新考驗。
實際上,從2018年劉百奇離開航天“國家隊”選擇創(chuàng)業(yè)開始,類似的難題便接踵而至。
2014年起,我國鼓勵民營資本發(fā)展商業(yè)航天,國內(nèi)陸續(xù)誕生了一批民營火箭公司。星河動力就是其中一家,并逐漸成長為獨角獸企業(yè)。劉百奇回憶,創(chuàng)業(yè)之初最難的是身邊所有人都覺得這是一件不可能的事。“給投資人講,人家聽幾句就走了,覺得完全是冒險。”他說。
要證明商業(yè)航天可行,唯一的辦法就是一步一個腳印,通過技術(shù)攻關(guān)拿出創(chuàng)新成果。第一步,便是解決火箭的動力源——發(fā)動機。
當(dāng)時,發(fā)動機是民營火箭的痛點。商業(yè)航天以盈利為目的,要求發(fā)動機高性能、高性價比,如果使用不適配的發(fā)動機,火箭就很難具備商業(yè)價值。
2018年7月,星河動力成立半年后,終于從資本圈獲得一筆2000萬元的融資。劉百奇將其中超三分之一的資金用到了發(fā)動機研發(fā)和試驗上。為了提高研發(fā)效率,星河動力打破常規(guī),將火箭總體和動力聯(lián)合優(yōu)化設(shè)計,避免了重復(fù)設(shè)計和溝通的繁瑣流程。僅4個月后,60噸推力的一級發(fā)動機試車成功。
2020年,谷神星一號首飛,此后相繼創(chuàng)造了中國民營火箭首次連續(xù)發(fā)射成功、首次海上發(fā)射成功、首次高密度發(fā)射等多項紀錄。直到第10次發(fā)射時突然失利,市場對民營火箭的信任度又降至谷底。
失利的原因很快找到了——在噴管擴張段組件螺釘孔加工過程中,由于操作不當(dāng)導(dǎo)致碳布層產(chǎn)生內(nèi)部缺陷,造成擴張段燒蝕異常。“這次挫折更增強了我們對航天事業(yè)的敬畏。”劉百奇說,團隊開始從設(shè)計、生產(chǎn)、試驗、發(fā)射全鏈條梳理可能存在的質(zhì)量風(fēng)險和薄弱環(huán)節(jié),逐一解決。
沉寂兩個多月后,谷神星一號終于再次矗立在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心。2023年12月,當(dāng)它的第11次發(fā)射把衛(wèi)星順利送入預(yù)定軌道時,團隊所有成員都熱淚盈眶。
很快,市場信心重聚,星河動力的發(fā)射訂單排到了2026年底。截至目前,這款火箭已經(jīng)成功發(fā)射18次,將77顆衛(wèi)星送入預(yù)定軌道,是民營航天領(lǐng)域發(fā)射次數(shù)最多、成功率最高的商業(yè)運載火箭。
當(dāng)谷神星一號不斷創(chuàng)造紀錄時,公司另一支團隊正瞄準(zhǔn)新難題展開攻關(guān)——研制可重復(fù)使用火箭。面對密集的星座組網(wǎng)發(fā)射任務(wù),民營火箭如果想再降成本、提升運力,勢必需要可重復(fù)使用的火箭,也就是火箭發(fā)動機采用液體燃料,發(fā)射升空后還能回收發(fā)動機重復(fù)使用。
新箭型的第一個難題依然是發(fā)動機。國內(nèi)在液體火箭發(fā)動機上已有一些成果,但要么成本高,要么大范圍推力降不下來、難以更好地實現(xiàn)回收。劉百奇選擇了當(dāng)時在國內(nèi)鮮有人走的一條路——以煤油、液氧為燃料的針?biāo)ㄊ桨l(fā)動機。這一方案不僅容易調(diào)整推力、燃燒穩(wěn)定、可靠性強,同時結(jié)構(gòu)也更簡單,成本更低。
“我們沒有液體火箭的經(jīng)驗,只能一邊試驗,一邊琢磨。”他說。燃燒室內(nèi)壁就曾難壞了大家?;鹧嫒紵龝r,溫度可以達到3000攝氏度,一般材料很難抵擋這樣的高溫。摸索中,團隊將內(nèi)壁材料換成不銹鋼,又利用再生冷卻技術(shù),讓冷卻劑在燃燒室內(nèi)循環(huán),吸收熱量后通過外部冷卻系統(tǒng)冷卻,再回到燃燒室循環(huán)使用。
今年4月,這款火箭發(fā)動機完成300秒長程熱試車,為今年可重復(fù)使用火箭——智神星一號的首飛奠定了基礎(chǔ)。
智神星一號可以重復(fù)使用約30次,將帶動商業(yè)航天發(fā)射成本的大幅下降。在探秘宇宙的征途上,北京民營火箭已加滿動力,即將再一次出發(fā)。
獨角獸“秘笈”
商業(yè)航天必須更懂市場
北京已連續(xù)多年成為全國“獨角獸第一城”,其創(chuàng)新沃土上密集誕生的獨角獸,大部分為民營企業(yè)。以商業(yè)航天領(lǐng)域為例,已跑出星河動力、銀河航天、藍箭航天、星際榮耀、微納星空等多家民營獨角獸。
與航天“國家隊”不太一樣,商業(yè)航天必須更懂市場。每次谷神星一號火箭發(fā)射時,箭體上都會印一家冠名商的名字,艙內(nèi)有時候還會攜帶泡泡瑪特手辦等小物件。其合作伙伴看重的,是火箭上“做廣告”能放大傳播效應(yīng)。這也恰恰折射出民營火箭與眾不同的商業(yè)邏輯。
星河動力成立之初便瞄準(zhǔn)了市場需求。2018年,各種各樣的星座計劃開始“吆喝”,批量化衛(wèi)星發(fā)射激發(fā)了對民營火箭的需求。為此,團隊設(shè)計了不同運力、不同技術(shù)路線的火箭。劉百奇把自己的公司比作“太空快遞”,他只是向衛(wèi)星等客戶收取發(fā)射服務(wù)“快遞費”。
市場化的目標(biāo)當(dāng)然是盈利。隨著谷神星一號發(fā)射訂單紛至沓來,市場的認可意味著公司跑通了民營火箭的商業(yè)模式。對企業(yè)成長而言,有錢可賺、并不單依靠融資燒錢,也就更有能力去研發(fā)液體火箭等技術(shù)難度更大的箭型。
作為全國商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)鏈布局最全面、產(chǎn)業(yè)發(fā)展最具活力的城市,北京已形成“南箭北星”的商業(yè)航天發(fā)展格局,眾多民營企業(yè)正爬坡過坎,以不斷創(chuàng)新的快速進化能力逐夢蒼穹。
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