高天伟:“双曲线一号”发射失败,中国民营火箭为何连遭挫折?

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划重点

01中国民营火箭企业近期连续遭遇挫折,如双曲线一号运载火箭第7次发射任务失败,天龙三号火箭地面试车意外起飞。

02尽管民营火箭企业技术能力相对薄弱,但我国仍需发展民营火箭以满足大型低轨星座的建设需求。

03为此,各方应创造条件支持民营企业快速试验迭代,同时保持“万无一失”的原则,确保商业航天的高效发展。

04除此之外,民营航天企业需要“耐心支持”,包括耐心资本、耐心企业家和市场准入、投融资关系等方面的改善。

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【文/观察者网专栏作者 高天伟】
2024年7月11日,北京星际荣耀空间科技股份有限公司在酒泉卫星发射中心实施双曲线一号运载火箭第7次发射任务,火箭第4级出现故障,未能将卫星送入预定轨道。
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双曲线一号 新华网
这是继6月30日天兵科技在河南巩义组织天龙三号火箭地面试车时意外起飞之后,我国民营商业航天企业遭遇的又一挫折。除以上案例以外,近期还有其它同类企业火箭在任务过程中突发故障,导致拖延一个月甚至更长时间。
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全新可复用火箭朱雀三号预计将于2025年具备首飞能力。 蓝箭航天
在此之前,我国民营火箭公司的发展似乎顺风顺水,特别是农历去年,所有实现入轨的企业都取得了在全球都属于佼佼者的成绩,包括天兵科技打破全球新兴航天企业首发液体火箭全败的魔咒、蓝箭航天勇夺人类首次液氧甲烷火箭入轨、中科宇航创造国内一箭多星数量纪录、星河动力发射次数实现新高(仅次于SpaceX和火箭实验室)、东方空间成功发射全球最大固体火箭、星际荣耀率先使用入轨级别发动机完成火箭垂直起降试验等。
短短半年时间,它们为何连遭挫折?
01. 航天挑战人类能力边界,应正视我国民营火箭的技术差距
“如临深渊、如履薄冰”,无论是我国航天国家队还是民营队,这都是行业教育中出现的高频句。我国民营航天企业过去的成功,没有改变这句话的实质。
自1957年苏联成功发射首枚人造卫星起,太空飞行已经持续了近67年,但目前经历过实践检验的火箭可靠性,只达到99%左右水平(例如SpaceX猎鹰9号)。相比之下,飞机诞生67年后的1970年,波音747巨无霸客机已经出现,概率上每架飞机连续飞行上千年才会遇到一次致命事故。可见,航天是处于人类能力边缘的学科,“高风险”是其长期天然属性。这应该被视作行业基础知识。
而相对于航天国家队,新兴民营企业又是抵御这种风险的弱者。我国民营航天企业目前的技术骨干和工作方法,主要由国家队“溢出”,其中虽然不乏个别领域的大拿,但团队总体实力、资金、设施、规章制度等方面,与国家队不可同日而语。以人才队伍为例,某掌握2个火箭型号(1个现役、1个即将首飞)的头部民营航天企业拥有博士41人、硕士107人,平均每个型号对应博士21人、硕士54人;而国家队代表——中国运载火箭技术研究院,现役13个型号(同系列各子型号分别计算,如长征五号和长征五号B计作两款),拥有两院院士7人、博士1200余人、硕士超过6000人,平均每个型号对应博士92人、硕士462人。
因此在现阶段,我国民营航天企业无论火箭综合性能还是成功率,都无法比肩国家队水平。前者还需历练迭代,曲折才是常态。
02. 时间紧、任务重;打破传统,更要“万无一失”
我国民营航天企业时间紧、任务重是现实,技术能力相对薄弱是现状。“既要又要”之下,高效率才是破局之道。
一方面,各方应创造条件进一步支持民营企业快速试验迭代。国外经验已经证明这条路径适合新兴航天企业,但目前,我国仍在大量沿用以“保成功”为目标的传统航天监管方式,高度重视任务成功,对成本和迭代速度顾及较少。如果能够针对民营企业状况,由“保成功”变为“保安全”,其余限制尽量放开,将有利于我国民营企业发展。
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例如,我国很多发射场地处内陆偏远地区,不但适合执行发射任务,也适合开展动力系统试车等具有一定风险的地面测试。但目前,后者技术上虽然已基本跑通,但法理上还有一定障碍。图为美国猎鹰9号在发射工位进行静态点火测试。pixabay
另一方面,快速试错不等于无效试错,“万无一失”仍然是商业航天的法宝。近年来,有网友对周总理提出的航天十六字方针“严肃认真、周到细致、稳妥可靠、万无一失”中的“万无一失”提出疑问:“SpaceX的‘炸火箭’经验表明,失利也应该被接受”。这种观点有失偏颇。
“万无一失”指的不是“失利”,而是“失误”。即,不接受完全可以避免的人为过失导致任务失败。这在讲究高效的商业航天时代,不但没有过时,而且愈发重要——无谓的失败轻则错过商机,重则导致企业资金断裂出局。事实上,SpaceX近年频繁炸火箭,也不是因为低级失误,而是为了主动探索技术边界。两者有本质区别。
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双曲线一号此前发射画面 中新网
回看我国民营航天近期两次大事——巩义试车和今天的双曲线一号发射失利,前者把地面试验意外变成在大城市边上发射,这完全不应该发生;后者则是一款早在2019年问世、已经飞行7次的产品第4次失利,并且成功和失利交错,表明相关管理和技术一直没有稳定。以上“失误”,给企业自身和行业都带来了不良影响。
03. 运力需求井喷,中国需要民营火箭
然而,即使遭遇挫折,发展民营航天,仍是我们国家的必由之路。
我国民营航天企业自2014年起陆续出现,目前推动这一行业的最大动力是国家建设大型低轨星座的迫切需求,而后者的必然性,来自以SpaceX星链为代表的国外竞品。星链自2018年前后开始部署以来,经过包括俄乌冲突在内的重大事件验证,已经成功证明了四点:
1、军事上,从难以被摧毁的更高维度倍增作战实力;
2、公共事业上,手机直连卫星即将成为现实,全球告别信号盲区;
3、商业上可以自给自足,持续发展;
4、技术上,优质的轨道和频率资源先到先得。应对/对抗低轨星座的最好工具,就是建造另一个低轨星座。
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2022年,乌克兰人在排队使用Starlink连接卫星互联网。 纽约时报
因此,无论国家安全、发展经济还是人类福祉的角度,大型低轨星座都是我国的必选项。目前,分别由国家和上海市主导的星网项目和G60(千帆星座)项目都已进入部署阶段。这两个星座规划卫星都在10000颗以上,显然,仅仅依靠国家队火箭运力根本无法满足要求(国家队还要安排大量精力用于载人登月、深空探测等尖端任务攻关)。运力扩能势在必行。
最后,行业还需要健康的发展环境。最近,国家倡导“耐心资本”,这利好民营航天发展,有助于企业将更多精力聚焦于主业。同时,我们也需要“急事缓办、大事静办、难事细办”的“耐心企业家”。如果资本一味追逐短期套现、企业家一味追求身价提升,那只会进一步分散本来就薄弱的民企技术力量,导致新企业不断涌现但无一做强的被动局面。除此以外,在市场准入、投融资关系等其它方面,也存在可以为民营航天企业进一步改善的空间。
半途而废不可行、因噎废食不可取、揠苗助长不可成、技术超车无捷径。我国民营航天企业,需要“耐心支持”。
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