中国经济时报特别策划丨全球数字货币浪潮风起云涌
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中国经济时报特别策划丨全球数字货币浪潮风起云涌5月(yuè)29日4时40分,箭元科技(kējì)元行者一号验证型火箭在山东海阳东方航天港进行了首次飞行回收(huíshōu)试验,这是国内首次获得成功的海上软着陆飞行试验。
一直(yìzhí)以来,火箭回收(huíshōu)是中国火箭科研人面前的一道难关。以此次火箭回收试验为节点,国产大火箭的回收探索已悄然提速。
中国商业航天企业何时(héshí)实现火箭(huǒjiàn)回收?火箭回收有何难点?火箭海上回收有何优势?
箭元(jiànyuán)科技元行者一号验证型火箭在海面悬停,最终回收成功
国内(guónèi)火箭回收还有多远?
北京时间5月(yuè)28日,SpaceX(美国太空探索技术公司)新一代重型运载火箭“星舰”从得克萨斯州发射升空,进行第九次(dìjiǔcì)试飞。火箭第一级助推器(zhùtuīqì)发生爆炸,火箭第二级飞船失控。由于已经有“回收(huíshōu)爆炸”的预期,所以未出现安排“筷子夹火箭”的经典画面。
2024年,SpaceX共发射(fāshè)138次(含132次猎鹰九号、2次猎鹰重型及4次星舰(cìxīngjiàn))。SpaceX通过“一箭多星”和快速复用(fùyòng)技术(猎鹰9号最大复用次数已达26次),实现年均超百次高频发射。
虽然中国商业(shāngyè)航天(hángtiān)起步较晚,发射能力和国际领先水平存在差距,但无论是“国家队(guójiāduì)”还是民营商业航天公司,都在发力。2024年6月,我国重复使用运载火箭首次10公里级垂直起降飞行试验圆满成功,火箭由“国家队”中国航天科技集团(zhōngguóhángtiānkējìjítuán)有限公司八院抓总研制。
迄今,我国已有6家商业火箭公司(gōngsī)先后实现入轨(rùguǐ)级火箭发射,这6家火箭公司分别是星际荣耀、星河动力、天兵科技、蓝箭航天、东方(dōngfāng)空间和中科宇航。这些商业火箭公司都在研发可回收火箭。
蓝箭航天试验火箭(公司网站(wǎngzhàn))
公开资料显示,朱雀三号、天龙三号、引力二号、双曲线(shuāngqūxiàn)三号、智神星一号等一批新型号商业火箭或将(jiāng)在2025年(nián)迎来首飞或试验。其中,天兵科技的(de)(de)天龙三号将发射时间定(dìng)在今年七八月份,对标的是猎鹰9号,它的近地轨道(guǐdào)运力可以达到(dádào)17吨,太阳同步轨道达到14吨;东方空间的引力二号预计将于2025年年底具备首飞能力;星际荣耀已经投产3发双曲线三号可重复使用运载火箭,预计于2025年12月完成首次“入轨 + 海上回收”飞行试验;星河动力的智神星一号计划(jìhuà)今年8月首飞;中科宇航的力箭二号火箭也将首飞日期定在今年。
但受限于供应链协同和发射场(fāshèchǎng)资源等客观因素,首飞时间仍(réng)有待进一步确认。
在这6家商业航天公司中,蓝箭航天的动向尤其值得(zhíde)关注。2024年9月,蓝箭航天的朱雀三号成功实现十公里(shígōnglǐ)级垂直起降返回飞行试验,标志着中国可重复使用(chóngfùshǐyòng)火箭技术取得(qǔde)重大突破。据了解,朱雀三号为可重复使用液氧甲烷运载火箭,计划今年(jīnnián)下半年完成首飞,有望成为国内第一枚投入运营的可回收运载火箭。
在2015年以前,火箭都是(shì)“一次性用品”,发射成功(fāshèchénggōng)后(hòu)不会回来。然而,2015年,SpaceX(美国太空探索技术公司)研制的“猎鹰9号”的成功回收,打开了低成本太空时代大门。
2024年,SpaceX单次发射成本已降至1500-3000美元/公斤区间,而我国(wǒguó)(wǒguó)主流商业火箭(huǒjiàn)成本仍徘徊于5000-8000美元/公斤区间,我国商业航天在成本控制上与国际先进水平存在差距(chājù)。
一位商业(shāngyè)航天公司创始人曾介绍,为了降低发射成本,国内商业航天公司正探索三种路径,其中之一是(shì)把火箭(huǒjiàn)做大,提高火箭运载能力,以摊薄发射成本;第二是将火箭昂贵的(de)原材料进行低成本替换,例如将宇航级的芯片替换成工业级的元器件;第三就是火箭回收。
其中,发动机回收是(shì)实现(shíxiàn)火箭可回收的关键因素,一级发动机占了一级火箭硬件成本的54.3%,在二级火箭中,发动机成本占比也(yě)有(yǒu)28.6%。以蓝箭航天设计的朱雀三号火箭为例,其一(qíyī)子级发动机设计复用可达20次,未来发射成本有望降低至每公斤载荷2万元左右。
当航天火箭从消耗品变为耐用品,后续成本将(jiāng)大幅下降。例如,东方空间设计的可回收火箭引力二号将进一步提高运载能力至(zhì)15—20吨,发射成本将降低(jiàngdī)至SpaceX猎鹰九号水平,能够满足大型卫星互联网星座组网及(jí)中高轨发射需求。
一枚传统火箭由两级组成,一级在下(xià),二级在上。火箭升空到100多千米高度后,二级进入太空,位于(wèiyú)二级下方的一级发动机关闭。以往(yǐwǎng),一级发动机只能自毁,不能返回发射原地。而现阶段(xiànjiēduàn)的火箭“回收”则意味着一级可以“回家”。
垂直(chuízhí)起降回收工作剖面(《运载火箭回收模式及发展展望》刊载(kānzǎi)于中国航天期刊)
据了解,火箭“回家”可分为三步:第一步是一级“调头”,调整姿态;第二步是减速,通过发动机(fādòngjī)二次点火(diǎnhuǒ),让速度降下来;第三步是悬停,通过发动机第三次点火,给火箭反推力(fǎntuīlì),使其平稳“着陆”。
还是以在东方航天港成功发射的元行者一号验证型火箭(huǒjiàn)为例,在此次成功飞行试验中,顺利完成了点火起飞、满推力爬升、变推力调节、发动机一次关机(guānjī)、自由下降滑行、发动机二次启动、减速至海面悬停(xuántíng)、海面软着陆8个工作阶段。这8个工作阶段大与火箭“三步走(sānbùzǒu)”回收程序(chéngxù)大体吻合。
在(zài)不少业内专家看来,火箭(huǒjiàn)“回家”比火箭发射还要困难(kùnnán)。东方空间公司引力二号火箭总设计师黄帅在接受(jiēshòu)媒体采访时强调,火箭能“回得准”,必须有一套精密算法仔细(zǐxì)指点,以确保平稳减速,这就要求火箭发动机必须精确、动态地调节推力(tuīlì),并具备多次(duōcì)起动的功能;其次,要想火箭“落得稳”,火箭下降姿态、着陆角度都必须得到高精度控制;第三,要想达到火箭“稳”“准”回收,这就对可回收火箭所用材料的强度、耐高温性能等提出了更高的要求。
为什么海上(hǎishàng)回收方案可行?
上海(shànghǎi)航天科技期刊的一篇论文中提到,运载火箭的垂直返回方式可以分为返回原场与(yǔ)不返回原场两种方式,或按照着陆点的不同分成陆上回收(huíshōu)与海上回收。
其中,海上回收(huíshōu)相比陆上回收减小了更多的燃料预存量,因此其运载能力的损失更小。此外,这种回收方式还在很大程度上减小了推进剂量预留不足的影响。根据专家的分析,海上平台(píngtái)回收最大的不足就是要克服恶劣(èliè)的海上环境。总体而言(zǒngtǐéryán),采用海上平台垂直回收运载火箭是迄今为止最先进、最节约成本(chéngběn)的一种回收火箭方式。
山东省海上航天装备技术创新中心主任滕瑶也持有相同的(de)观点,海面软着陆回收技术减少了对(duì)支撑架和额外燃料的依赖(yīlài),在保证火箭入轨能力不受较大影响的前提下,提供了切实可行的发射回收解决方案。
箭元科技回收(huíshōu)试验成功
“过去国内商业发射大多在学习马斯克的技术路线。箭元(jiànyuán)科技此次回收试验的成功,突破了(le)固有思维框架(kuāngjià),走出一条创新之路,可以实现较好的可回收火箭的经济价值。”滕瑶说。
早在1962年,钱学森(qiánxuésēn)就在《星际航行概论》中明确提出了“回收运载火箭”的(de)设想。他在书中写道,对于未来频繁(pínfán)的发射来说,一次性的运载火箭就是浪费,所以(suǒyǐ)我们应该想办法把空的运载火箭收回来。
如今(rújīn),面对日趋激烈的太空资源竞争,中国航天人正在努力(nǔlì)与时间赛跑。
(大众新闻记者 宋说(sòngshuō) 刘玉凡)
5月(yuè)29日4时40分,箭元科技(kējì)元行者一号验证型火箭在山东海阳东方航天港进行了首次飞行回收(huíshōu)试验,这是国内首次获得成功的海上软着陆飞行试验。
一直(yìzhí)以来,火箭回收(huíshōu)是中国火箭科研人面前的一道难关。以此次火箭回收试验为节点,国产大火箭的回收探索已悄然提速。
中国商业航天企业何时(héshí)实现火箭(huǒjiàn)回收?火箭回收有何难点?火箭海上回收有何优势?
箭元(jiànyuán)科技元行者一号验证型火箭在海面悬停,最终回收成功
国内(guónèi)火箭回收还有多远?
北京时间5月(yuè)28日,SpaceX(美国太空探索技术公司)新一代重型运载火箭“星舰”从得克萨斯州发射升空,进行第九次(dìjiǔcì)试飞。火箭第一级助推器(zhùtuīqì)发生爆炸,火箭第二级飞船失控。由于已经有“回收(huíshōu)爆炸”的预期,所以未出现安排“筷子夹火箭”的经典画面。
2024年,SpaceX共发射(fāshè)138次(含132次猎鹰九号、2次猎鹰重型及4次星舰(cìxīngjiàn))。SpaceX通过“一箭多星”和快速复用(fùyòng)技术(猎鹰9号最大复用次数已达26次),实现年均超百次高频发射。
虽然中国商业(shāngyè)航天(hángtiān)起步较晚,发射能力和国际领先水平存在差距,但无论是“国家队(guójiāduì)”还是民营商业航天公司,都在发力。2024年6月,我国重复使用运载火箭首次10公里级垂直起降飞行试验圆满成功,火箭由“国家队”中国航天科技集团(zhōngguóhángtiānkējìjítuán)有限公司八院抓总研制。
迄今,我国已有6家商业火箭公司(gōngsī)先后实现入轨(rùguǐ)级火箭发射,这6家火箭公司分别是星际荣耀、星河动力、天兵科技、蓝箭航天、东方(dōngfāng)空间和中科宇航。这些商业火箭公司都在研发可回收火箭。
蓝箭航天试验火箭(公司网站(wǎngzhàn))
公开资料显示,朱雀三号、天龙三号、引力二号、双曲线(shuāngqūxiàn)三号、智神星一号等一批新型号商业火箭或将(jiāng)在2025年(nián)迎来首飞或试验。其中,天兵科技的(de)(de)天龙三号将发射时间定(dìng)在今年七八月份,对标的是猎鹰9号,它的近地轨道(guǐdào)运力可以达到(dádào)17吨,太阳同步轨道达到14吨;东方空间的引力二号预计将于2025年年底具备首飞能力;星际荣耀已经投产3发双曲线三号可重复使用运载火箭,预计于2025年12月完成首次“入轨 + 海上回收”飞行试验;星河动力的智神星一号计划(jìhuà)今年8月首飞;中科宇航的力箭二号火箭也将首飞日期定在今年。
但受限于供应链协同和发射场(fāshèchǎng)资源等客观因素,首飞时间仍(réng)有待进一步确认。
在这6家商业航天公司中,蓝箭航天的动向尤其值得(zhíde)关注。2024年9月,蓝箭航天的朱雀三号成功实现十公里(shígōnglǐ)级垂直起降返回飞行试验,标志着中国可重复使用(chóngfùshǐyòng)火箭技术取得(qǔde)重大突破。据了解,朱雀三号为可重复使用液氧甲烷运载火箭,计划今年(jīnnián)下半年完成首飞,有望成为国内第一枚投入运营的可回收运载火箭。
在2015年以前,火箭都是(shì)“一次性用品”,发射成功(fāshèchénggōng)后(hòu)不会回来。然而,2015年,SpaceX(美国太空探索技术公司)研制的“猎鹰9号”的成功回收,打开了低成本太空时代大门。
2024年,SpaceX单次发射成本已降至1500-3000美元/公斤区间,而我国(wǒguó)(wǒguó)主流商业火箭(huǒjiàn)成本仍徘徊于5000-8000美元/公斤区间,我国商业航天在成本控制上与国际先进水平存在差距(chājù)。
一位商业(shāngyè)航天公司创始人曾介绍,为了降低发射成本,国内商业航天公司正探索三种路径,其中之一是(shì)把火箭(huǒjiàn)做大,提高火箭运载能力,以摊薄发射成本;第二是将火箭昂贵的(de)原材料进行低成本替换,例如将宇航级的芯片替换成工业级的元器件;第三就是火箭回收。
其中,发动机回收是(shì)实现(shíxiàn)火箭可回收的关键因素,一级发动机占了一级火箭硬件成本的54.3%,在二级火箭中,发动机成本占比也(yě)有(yǒu)28.6%。以蓝箭航天设计的朱雀三号火箭为例,其一(qíyī)子级发动机设计复用可达20次,未来发射成本有望降低至每公斤载荷2万元左右。
当航天火箭从消耗品变为耐用品,后续成本将(jiāng)大幅下降。例如,东方空间设计的可回收火箭引力二号将进一步提高运载能力至(zhì)15—20吨,发射成本将降低(jiàngdī)至SpaceX猎鹰九号水平,能够满足大型卫星互联网星座组网及(jí)中高轨发射需求。
一枚传统火箭由两级组成,一级在下(xià),二级在上。火箭升空到100多千米高度后,二级进入太空,位于(wèiyú)二级下方的一级发动机关闭。以往(yǐwǎng),一级发动机只能自毁,不能返回发射原地。而现阶段(xiànjiēduàn)的火箭“回收”则意味着一级可以“回家”。
垂直(chuízhí)起降回收工作剖面(《运载火箭回收模式及发展展望》刊载(kānzǎi)于中国航天期刊)
据了解,火箭“回家”可分为三步:第一步是一级“调头”,调整姿态;第二步是减速,通过发动机(fādòngjī)二次点火(diǎnhuǒ),让速度降下来;第三步是悬停,通过发动机第三次点火,给火箭反推力(fǎntuīlì),使其平稳“着陆”。
还是以在东方航天港成功发射的元行者一号验证型火箭(huǒjiàn)为例,在此次成功飞行试验中,顺利完成了点火起飞、满推力爬升、变推力调节、发动机一次关机(guānjī)、自由下降滑行、发动机二次启动、减速至海面悬停(xuántíng)、海面软着陆8个工作阶段。这8个工作阶段大与火箭“三步走(sānbùzǒu)”回收程序(chéngxù)大体吻合。
在(zài)不少业内专家看来,火箭(huǒjiàn)“回家”比火箭发射还要困难(kùnnán)。东方空间公司引力二号火箭总设计师黄帅在接受(jiēshòu)媒体采访时强调,火箭能“回得准”,必须有一套精密算法仔细(zǐxì)指点,以确保平稳减速,这就要求火箭发动机必须精确、动态地调节推力(tuīlì),并具备多次(duōcì)起动的功能;其次,要想火箭“落得稳”,火箭下降姿态、着陆角度都必须得到高精度控制;第三,要想达到火箭“稳”“准”回收,这就对可回收火箭所用材料的强度、耐高温性能等提出了更高的要求。
为什么海上(hǎishàng)回收方案可行?
上海(shànghǎi)航天科技期刊的一篇论文中提到,运载火箭的垂直返回方式可以分为返回原场与(yǔ)不返回原场两种方式,或按照着陆点的不同分成陆上回收(huíshōu)与海上回收。
其中,海上回收(huíshōu)相比陆上回收减小了更多的燃料预存量,因此其运载能力的损失更小。此外,这种回收方式还在很大程度上减小了推进剂量预留不足的影响。根据专家的分析,海上平台(píngtái)回收最大的不足就是要克服恶劣(èliè)的海上环境。总体而言(zǒngtǐéryán),采用海上平台垂直回收运载火箭是迄今为止最先进、最节约成本(chéngběn)的一种回收火箭方式。
山东省海上航天装备技术创新中心主任滕瑶也持有相同的(de)观点,海面软着陆回收技术减少了对(duì)支撑架和额外燃料的依赖(yīlài),在保证火箭入轨能力不受较大影响的前提下,提供了切实可行的发射回收解决方案。
箭元科技回收(huíshōu)试验成功
“过去国内商业发射大多在学习马斯克的技术路线。箭元(jiànyuán)科技此次回收试验的成功,突破了(le)固有思维框架(kuāngjià),走出一条创新之路,可以实现较好的可回收火箭的经济价值。”滕瑶说。
早在1962年,钱学森(qiánxuésēn)就在《星际航行概论》中明确提出了“回收运载火箭”的(de)设想。他在书中写道,对于未来频繁(pínfán)的发射来说,一次性的运载火箭就是浪费,所以(suǒyǐ)我们应该想办法把空的运载火箭收回来。
如今(rújīn),面对日趋激烈的太空资源竞争,中国航天人正在努力(nǔlì)与时间赛跑。
(大众新闻记者 宋说(sòngshuō) 刘玉凡)





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