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商業(yè)火箭頭部公司已然浮現(xiàn),誰會(huì)成為中國的SpaceX?

2023/08/15
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今年是中國商業(yè)火箭取得突破性進(jìn)展的一年。天兵科技天龍二號(hào)成為國內(nèi)民營液氧煤油入軌第一箭,藍(lán)箭航天朱雀二號(hào)成為世界上甲烷入軌第一箭,極大地提振了民營航天的信心。中國商業(yè)航天進(jìn)入了以液體火箭為主角的下半場。另一方面,固體火箭的步伐也沒有停止。星際榮耀復(fù)飛成功,星河動(dòng)力七戰(zhàn)七捷,中科宇航一箭26星,東方空間正在緊鑼密鼓地準(zhǔn)備世界上最大固體火箭的軌道發(fā)射。這一盛況甚至讓僅有SpaceX一枝獨(dú)秀的美國商業(yè)航天也相形見絀。

然而,中國的商業(yè)航天仍然比較年輕。多年來,各種輕視、懷疑和爭議從來沒有中斷過,人們對(duì)商業(yè)航天的認(rèn)知也常常存在混亂甚至沖突,至今仍有很多人不看好商業(yè)航天。商業(yè)航天是一個(gè)充滿理想主義和英雄主義的行業(yè),是一個(gè)波瀾壯闊、坡長雪厚的行業(yè),更是一個(gè)不經(jīng)深入必然霧里看花的行業(yè)。它不僅需要星辰大海的情懷,也需要腳踏實(shí)地的科學(xué)精神和商業(yè)價(jià)值判斷。

筆者從Space X成立不久就開始關(guān)注美國商業(yè)航天,也第一時(shí)間跟蹤國內(nèi)商業(yè)航天企業(yè)的發(fā)展,一直在嘗試從內(nèi)在規(guī)律和底層邏輯去認(rèn)知商業(yè)航天(尤其是火箭)。這篇文章就是試圖深入商業(yè)火箭的研制規(guī)律和價(jià)值核心,來幫助我們審視這樣一個(gè)硬科技行業(yè)。

商業(yè)火箭的技術(shù)路線

火箭通常按照推進(jìn)劑種類劃分為液體和固體兩類,其中液體燃料又包括甲烷、煤油、液氫和肼類推進(jìn)劑等。液氫比沖值最高、無毒、無污染,是非常理想的航天燃料,但由于密度低且氫分子極易逃逸,液氫火箭的貯箱和增壓輸送裝置工藝復(fù)雜、體積龐大、造價(jià)昂貴,難以商用;肼類推進(jìn)劑雖然狀態(tài)穩(wěn)定,但毒性很大,對(duì)商用并不友好。

因此,商業(yè)火箭可選的推進(jìn)劑路線只剩下甲烷、煤油和固體燃料。我國航天產(chǎn)業(yè)已經(jīng)歷幾十年的發(fā)展,擺在中國商業(yè)火箭企業(yè)面前的現(xiàn)實(shí)情況是:

固體火箭:結(jié)構(gòu)簡單、門檻較低,既有航天體系已有成熟的技術(shù)積累和型號(hào)產(chǎn)品,如快舟、捷龍系列。由于固體火箭動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)成熟,同時(shí)又不向民營開放,固體商業(yè)火箭公司必然會(huì)采用外采/外包模式。這個(gè)模式對(duì)團(tuán)隊(duì)和資金的規(guī)模要求相對(duì)較低,更能加快研制步伐。在資源保障充分的情況下,商業(yè)火箭企業(yè)能在2年時(shí)間內(nèi)就研制出一款固體火箭。

煤油火箭:結(jié)構(gòu)復(fù)雜,門檻較高,既有航天體系已有成熟的技術(shù)積累和型號(hào)產(chǎn)品。長五、長六、長七、長八都是液氧煤油火箭。如果基于自研發(fā)動(dòng)機(jī)研制一款新型煤油火箭,那么對(duì)團(tuán)隊(duì)和資金的規(guī)模都很大,研制周期會(huì)很長,所需要的資源要遠(yuǎn)高于固體火箭。由于中國煤油火箭的積累較多,如果團(tuán)隊(duì)經(jīng)驗(yàn)比較豐富,能一定程度上減少技術(shù)摸索的時(shí)間。

甲烷火箭:代表了行業(yè)發(fā)展趨勢(shì),不僅燃料價(jià)格最低,而且不存在發(fā)動(dòng)機(jī)積碳問題,使得它天然適合復(fù)用,還能實(shí)現(xiàn)煤油難以企及的全流量分級(jí)燃燒循環(huán),應(yīng)該說對(duì)商用最理想。但它結(jié)構(gòu)復(fù)雜,門檻最高,既有航天體系在甲烷火箭方面的積累很少。如果商業(yè)火箭公司選擇甲烷火箭,必須獨(dú)立自主研制發(fā)動(dòng)機(jī),會(huì)涉及較多新技術(shù)、新工藝的摸索問題。甲烷火箭研制周期很長,對(duì)團(tuán)隊(duì)和資源保障要求較高。

順便說,一般人們都認(rèn)為固體火箭的研制周期要比液體火箭短。事實(shí)上這種說法并不完全準(zhǔn)確。決定火箭研制周期的主要因素并非火箭類型,而是核心系統(tǒng)(主要是動(dòng)力系統(tǒng))的研制方式:自研或外采/外包。全部自研的火箭周期必然會(huì)更長。而我國的國情決定了固體火箭的主要工作(尤其是風(fēng)險(xiǎn)最大的裝藥)只能由特定資質(zhì)企業(yè)從事。商業(yè)火箭公司必然采用外采/外包方式,至少是部分外包,所以能縮短研制周期,但另一方面也增加了制約因素。

目前的行業(yè)共識(shí)是:固體代表當(dāng)下(容易實(shí)現(xiàn)),液體才是未來,單靠固體型號(hào)難以去支撐一家火箭公司的業(yè)務(wù)和估值。所以,不管實(shí)際研制進(jìn)度如何,中國所有的商業(yè)火箭公司都有明確的液體火箭型號(hào)計(jì)劃。

對(duì)于商業(yè)火箭企業(yè)來說,先固后液無疑是資源約束下的現(xiàn)實(shí)選擇,可以幫助企業(yè)前期走的更穩(wěn),但后續(xù)向液體型號(hào)轉(zhuǎn)型時(shí),必然會(huì)面臨固液型號(hào)共存的資源消耗問題,或者由固向液轉(zhuǎn)型的自我革命問題。而對(duì)于選擇直接攻堅(jiān)液體火箭的企業(yè),則會(huì)在長期的研制過程中面臨持續(xù)的資源保障壓力。當(dāng)然,這條路一旦堅(jiān)持下來并跑通,也將構(gòu)建起來足夠高的競爭壁壘。

商業(yè)火箭頭部公司已然浮現(xiàn)

如果從2014年翎客航天成立算起,中國民營商業(yè)火箭公司已經(jīng)走過了九個(gè)年頭。到目前為止,已經(jīng)有五家企業(yè)實(shí)現(xiàn)了入軌發(fā)射,還有一家(東方空間)將在年內(nèi)首飛。這幾家公司大概率將成為中國民營商業(yè)火箭的頭部公司。有意思的是,他們似乎都有意無意地采取了“差異化競爭”的策略,做出了不盡相同的技術(shù)路線選擇(以下按成立時(shí)間排序):

圖自新財(cái)富雜志

藍(lán)箭航天(技術(shù)路線:甲烷)

2015年6月成立,中國最早成立的民營運(yùn)載火箭企業(yè)之一。藍(lán)箭堅(jiān)持自研發(fā)動(dòng)機(jī),2016年全面啟動(dòng)液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)的研制,已建成湖州發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)制造基地、嘉興全箭總裝基地以及酒泉液氧甲烷專屬發(fā)射基地。2023年7月,基于藍(lán)箭航天自研發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)構(gòu)建的朱雀二號(hào)遙二火箭成功發(fā)射,成為全球首枚成功入軌的液氧甲烷火箭,也是首枚民企自研動(dòng)力系統(tǒng)中型液體火箭,一舉奠定了藍(lán)箭航天的行業(yè)地位。

朱雀二號(hào)的SSO運(yùn)力1.5噸(后續(xù)改進(jìn)型號(hào)提升至4噸),是目前已入軌的運(yùn)載能力最大的民商火箭。藍(lán)箭已經(jīng)完成了發(fā)動(dòng)機(jī)、總裝基地以及發(fā)射場的全產(chǎn)業(yè)鏈布局,有著明確的商業(yè)運(yùn)營計(jì)劃,預(yù)計(jì)朱雀二號(hào)將是藍(lán)箭航天未來幾年的主力型號(hào)產(chǎn)品。

朱雀二號(hào)飛行成功后,藍(lán)箭航天公開提到了后續(xù)的“可回收型號(hào)”,但未公布具體信息??紤]到朱雀二號(hào)的一級(jí)箭體直徑和發(fā)動(dòng)機(jī)布局,很難直接優(yōu)化出一款可回收型號(hào)。后續(xù)可回收型號(hào)估計(jì)是一型大型運(yùn)載火箭并大概率會(huì)沿用朱雀二號(hào)的80噸發(fā)動(dòng)機(jī),有較好的技術(shù)繼承性和可靠性積累,有利于縮短復(fù)用型號(hào)的研制周期。

星際榮耀(技術(shù)路線:小固體+甲烷)

2016年成立。2019年7月雙曲線一號(hào)遙一成功發(fā)射,成為中國民營航天首枚成功入軌的火箭,使星際榮耀一度成為社會(huì)關(guān)注度和資本認(rèn)可度最高的商業(yè)火箭企業(yè),所提出的“由固到液、由小到大、固液并舉、小步快跑、快速迭代、持續(xù)進(jìn)化”的經(jīng)營理念具有廣泛的傳播度。但2021年2月后,雙曲線一號(hào)連續(xù)三次發(fā)射失利,使星際榮耀的發(fā)展節(jié)奏受到了很大影響。

2023年4月,雙曲線一號(hào)遙六成功發(fā)射。2023年7月,星際榮耀公布了后續(xù)型號(hào)圖譜,其中液體火箭的主力型號(hào)為雙曲線三號(hào)液氧甲烷火箭,直徑4.2米,全箭69米,一級(jí)并聯(lián)9臺(tái)“焦點(diǎn)二號(hào)”百噸級(jí)液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī),500公里SSO運(yùn)力為10.4噸(不回收)/6.2噸(復(fù)用)。2021年6月,雙曲線三號(hào)通過了方案論證轉(zhuǎn)段評(píng)審。最新的相關(guān)進(jìn)展是2022年9月,焦點(diǎn)二號(hào)完成了火炬式點(diǎn)火器+針?biāo)▏娮⑵魅細(xì)獍l(fā)生器聯(lián)合點(diǎn)火試驗(yàn)。

按照公司規(guī)劃,固體的雙曲線一號(hào)預(yù)計(jì)到2025年實(shí)現(xiàn)10發(fā)/年的發(fā)射能力,意味著星際榮耀將堅(jiān)持固液并舉的路線。公司還有雙曲線二號(hào)的飛行驗(yàn)證規(guī)劃。作為一款自研動(dòng)力系統(tǒng)、需要投入較多資源的大型液體火箭,雙曲線三號(hào)的首飛還有待時(shí)日。

星河動(dòng)力(技術(shù)路線:小固體+煤油)

2018年成立,團(tuán)隊(duì)風(fēng)格低調(diào)務(wù)實(shí),固液并舉的發(fā)展路線。2020年11月至2023年8月,星河動(dòng)力的谷神星一號(hào)固體火箭連續(xù)七次成功入軌,在小固體火箭領(lǐng)域建立了可靠的品牌形象。由于小固體火箭的盈利和發(fā)展空間都相對(duì)有限,星河動(dòng)力也一直尋求在液體型號(hào)上的突破。

2018年12月份,星河動(dòng)力就啟動(dòng)可復(fù)用液氧煤油火箭智神星一號(hào)的立項(xiàng)工作。智神星一號(hào)為兩級(jí)液氧煤油運(yùn)載火箭,直徑3.35米,一級(jí)并聯(lián)7臺(tái)50噸級(jí)自研蒼穹煤油發(fā)動(dòng)機(jī),LEO運(yùn)力5噸。由于星河動(dòng)力固液并舉的路徑選擇,液體型號(hào)的優(yōu)先級(jí)較低,智神星一號(hào)的研制最近才開始提速。

2022年3月蒼穹發(fā)動(dòng)機(jī)首次全系統(tǒng)試車成功。2023年5月,首枚智神星一號(hào)火箭在安徽池州工廠總裝下線,同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)試車基地建成。預(yù)計(jì)該基地將承擔(dān)動(dòng)力系統(tǒng)一系列試車,逐步確定發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)。預(yù)計(jì)非回收型智神星一號(hào)在2025年前具備飛行驗(yàn)證條件。

中科宇航(技術(shù)路線:大固體+煤油)

2018年底成立,依托中國科學(xué)院力學(xué)研究所和空天飛行科技中心而設(shè)立的混合所有制商業(yè)航天企業(yè),有著獨(dú)特的資源和體制優(yōu)勢(shì)。中科宇航選擇了大固體+液體的技術(shù)路線,2022年7月,力箭一號(hào)遙一火箭飛行驗(yàn)證成功,成為中國最大固體火箭。2023年6月,力箭一號(hào)遙二火箭成功完成了一箭26星的飛行任務(wù),在固體火箭領(lǐng)域建立了差異化的競爭優(yōu)勢(shì)。

中科宇航也有明確的液體型號(hào)規(guī)劃,在2019年即開始了液體發(fā)動(dòng)機(jī)的研制,但和星河動(dòng)力類似,中科宇航目前發(fā)展重心也在固體火箭型號(hào)上,因此液體型號(hào)的研制進(jìn)度相對(duì)緩慢,公司所披露的進(jìn)展信息也比較少。

2022年11月中科宇航曾公布了力箭二號(hào)的相關(guān)信息(小型液體火箭,動(dòng)力系統(tǒng)采用80噸玄鳶二號(hào)+15噸玄鳶一號(hào)),但2023年6月份在巴黎航展上透露目前正全力研制液氧煤油火箭力箭三號(hào),并未提及力箭二號(hào)的信息。力箭三號(hào)的研制進(jìn)度和首飛時(shí)間也并不清晰。

天兵科技(技術(shù)路線:煤油)

2019年成立。天兵科技剛成立時(shí)以小眾推進(jìn)劑HCP火箭起步,期間業(yè)內(nèi)還傳出要和九州云箭合作研制液氧甲烷火箭。2021技術(shù)路線切換至煤油火箭后,極速開發(fā)出液氧煤油火箭天龍二號(hào)并取得首飛成功,引起行業(yè)震動(dòng)。天龍二號(hào)的研制周期約2年時(shí)間,比其他商業(yè)火箭公司固體火箭的研制周期還要短。

天龍二號(hào)并無后續(xù)飛行計(jì)劃。目前天兵科技的研制工作主要都轉(zhuǎn)向了“天龍三號(hào)”,天龍三號(hào)是目前中國商業(yè)火箭領(lǐng)域已發(fā)布的最強(qiáng)火箭,對(duì)標(biāo)SpaceX的獵鷹九火箭,SSO運(yùn)力達(dá)14噸,與長征五號(hào)的SSO運(yùn)力(15噸)相近。天龍三號(hào)箭體直徑從天龍二號(hào)的3.35米增加到3.8米,自研的110噸天火12煤油發(fā)動(dòng)機(jī)取代了天龍二號(hào)外購的YF-102發(fā)動(dòng)機(jī),飛行過的二級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)也宣告退役。這意味著天龍三號(hào)研制幾乎需要從零開始。如果按公司計(jì)劃2024年5月首飛,意味著長五級(jí)別的液體火箭研制周期從10年縮短至3年,挑戰(zhàn)巨大!

有利的是,天兵通過天龍二號(hào)的成功積累了一定的液體型號(hào)研制經(jīng)驗(yàn),獲取了階段性所需的資金支持。天火12發(fā)動(dòng)機(jī)可能深度借鑒了YF-102發(fā)動(dòng)機(jī),對(duì)于天龍三號(hào)的研制提供了一定基礎(chǔ)。但作為一款采用新發(fā)動(dòng)機(jī)、新動(dòng)力布局、新箭體結(jié)構(gòu)、需新建發(fā)射工位的大型火箭,如果能如期首飛,那必定可載入航天史并讓獵鷹九號(hào)相形見絀。讓我們拭目以待!

東方空間(技術(shù)路線:捆綁固體+煤油)

2020年成立??赡苁浅鲇谛袠I(yè)卡位和差異化競爭的考慮,東方空間以捆綁型超大固體火箭“引力一號(hào)”作為切入點(diǎn)。引力一號(hào)的SSO運(yùn)力高達(dá)4.2噸,接近現(xiàn)役運(yùn)力最強(qiáng)固體火箭歐空局織女星C的兩倍,研制成功后將成為世界上起飛量級(jí)最大、運(yùn)力最強(qiáng)的固體運(yùn)載火箭。無論是從產(chǎn)品構(gòu)型上還是市場定位上,引力一號(hào)都是一款極具話題性的產(chǎn)品。

東方空間同樣公布了后續(xù)液體火箭的型號(hào)規(guī)劃,但目前公司發(fā)展重心仍在引力一號(hào)的研制上,液體火箭的研制仍處于早期階段。引力一號(hào)計(jì)劃于2023年底首飛。

下圖是中國主要商業(yè)火箭公司近年的進(jìn)展:

參照系:SpaceX

SpaceX對(duì)中國商業(yè)火箭企業(yè)的影響是非常深遠(yuǎn)的?;仡橲paceX的發(fā)展歷程(下表),對(duì)評(píng)估中國商業(yè)火箭未來發(fā)展依然有著重要的參考價(jià)值。

SpaceX二十年來的成功經(jīng)驗(yàn)有很多。但筆者認(rèn)為最重要的可能是以下幾條:

首先,SpaceX很早就將火箭復(fù)用作為發(fā)展方向,因?yàn)檫@是降低發(fā)射成本、航天大規(guī)模應(yīng)用的唯一途徑。這一點(diǎn)幾乎是所有商業(yè)火箭公司的共識(shí)和共同目標(biāo),這里就不展開了。

第二,SpaceX從一開始就確定了液體火箭的技術(shù)路線,同時(shí)選擇了自研發(fā)動(dòng)機(jī)的研制方式。這是當(dāng)時(shí)初創(chuàng)航天公司中是不多見的?!皠?dòng)力先行”一直是中國航天的座右銘。發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)火箭的重要性怎么強(qiáng)調(diào)都不過分。商業(yè)航天雖然強(qiáng)調(diào)效率和成本控制,但也必須遵循科學(xué),遵循火箭研制的內(nèi)在規(guī)律和底層邏輯。前面已經(jīng)說過,自研液體火箭已經(jīng)成為中國商業(yè)航天的共識(shí)。而SpaceX在20年前就做對(duì)了這第一件事。

第三,SpaceX堅(jiān)持“少而精”的發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展策略,20年只研制了兩大系列發(fā)動(dòng)機(jī)。它的前10年專注于梅林這一款發(fā)動(dòng)機(jī),不斷優(yōu)化改進(jìn)衍生出多款性能優(yōu)越的真空和海平面發(fā)動(dòng)機(jī),現(xiàn)有版本發(fā)動(dòng)機(jī)推力比初版提升2.5倍!猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)也遵循了相同的發(fā)展軌跡,通過不斷提高室壓,在發(fā)動(dòng)機(jī)自重基本不變的情況下,推力從185噸提升到了269噸。雖然這已屬頂級(jí)技術(shù),但真正在驅(qū)動(dòng)的是結(jié)果導(dǎo)向的底層商業(yè)邏輯。

第四,它選擇了甲烷作為星艦動(dòng)力系統(tǒng)的燃料,研制了猛禽這款世界唯一的全流量分級(jí)燃燒火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。這也是商業(yè)航天的底層邏輯所決定的。既然復(fù)用是降低發(fā)射成本最根本的方式,那么選擇最適合復(fù)用的甲烷做燃料便天然合理。此外,相比煤油,甲烷還可以實(shí)現(xiàn)全流量分級(jí)燃燒,可以前所未有地壓榨發(fā)動(dòng)機(jī)的性能,無疑也非常符合商業(yè)邏輯。SpaceX肯定權(quán)衡過甲烷機(jī)的難度、風(fēng)險(xiǎn)和開發(fā)周期。從猛禽目前的表現(xiàn)看,這個(gè)決策基本上已獲成功。

你可能已經(jīng)注意到,上述四條中三條都和發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)。的確,在航空航天領(lǐng)域,動(dòng)力永遠(yuǎn)是第一位的。所謂力大飛磚、大力出奇跡等。只要?jiǎng)恿栴}解決,其他問題,無論是各種構(gòu)型,還是火箭回收,都會(huì)迎刃而解。我下節(jié)還會(huì)詳述。

事實(shí)證明,SpaceX的絕大多數(shù)選擇都是正確的,迄今為止它沒有走過太多彎路。它是中國商業(yè)航天的榜樣,也是最好的參照系。

火箭研制的內(nèi)在規(guī)律:動(dòng)力先行、厚積薄發(fā)

SpaceX取得現(xiàn)在的成就不是偶然的。尊重客觀規(guī)律、持之以恒地向動(dòng)力系統(tǒng)研發(fā)傾斜是它的成功秘訣之一。

火箭作為一種高復(fù)雜性、高可靠性、高精密性的系統(tǒng)集成產(chǎn)品,其研制過程是復(fù)雜的系統(tǒng)工程。影響火箭研制周期的主要因素包括動(dòng)力系統(tǒng)的研制、全箭的總裝和測試,以及配套基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)等。如果涉及新技術(shù)和新工藝,則更需要長時(shí)間的驗(yàn)證和反復(fù)優(yōu)化。這是火箭研制的基本規(guī)律。火箭研制最困難的部分從來都不是理論設(shè)計(jì),而是工程實(shí)現(xiàn)。所以,不管是什么類型的火箭,如果從發(fā)動(dòng)機(jī)開始自主研制的話,周期都是很長的,因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)通常就是影響火箭研制周期的關(guān)鍵。

相比固體發(fā)動(dòng)機(jī),液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)無論是結(jié)構(gòu)還是工藝更為復(fù)雜。一款新型的液體發(fā)動(dòng)機(jī)從開始立項(xiàng)到投產(chǎn)使用,期間需要反復(fù)經(jīng)歷“設(shè)計(jì)-制造-總裝-試車-設(shè)計(jì)優(yōu)化-制造-總裝-試車-設(shè)計(jì)優(yōu)化...”的循環(huán)。設(shè)計(jì)的優(yōu)化需要底層數(shù)據(jù),底層數(shù)據(jù)只能通過地面試車或者飛行試驗(yàn)來獲取,而設(shè)計(jì)優(yōu)化的實(shí)現(xiàn)往往又需要新工藝的配合,新工藝的摸索又需要時(shí)間來驗(yàn)證。在單臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和穩(wěn)定性通過充分驗(yàn)證后,火箭企業(yè)還需要通過子級(jí)動(dòng)力系統(tǒng)試車來驗(yàn)證多臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)之間的協(xié)調(diào)性和一致性,以及增壓輸送系統(tǒng)的合理性和可靠性。由于火箭動(dòng)力系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)等其他系統(tǒng)是深度耦合、相互影響的關(guān)系,在動(dòng)力系統(tǒng)得到驗(yàn)證后,還需要通過多種測試,進(jìn)一步驗(yàn)證動(dòng)力系統(tǒng)和其他系統(tǒng)之間的匹配性,包括一系列的接口管理、震動(dòng)管理和受力分析等,過程中則需要通過設(shè)計(jì)或工藝上的優(yōu)化和調(diào)整,不斷對(duì)火箭進(jìn)行調(diào)試,這也是一個(gè)相對(duì)漫長的過程,進(jìn)一步拉長了火箭的研制周期。從行業(yè)規(guī)律來看,一款液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)從立項(xiàng)研制到達(dá)到成熟狀態(tài),需要近10年的時(shí)間。以SpaceX的梅林發(fā)動(dòng)機(jī)為例,發(fā)動(dòng)機(jī)從開始研制到首次飛行驗(yàn)證(用于獵鷹一)耗時(shí)6年,從開始研制到應(yīng)用于成熟型號(hào)(獵鷹九)耗時(shí)10年。梅林發(fā)動(dòng)機(jī)在首飛驗(yàn)證后又用了近10年時(shí)間反復(fù)迭代更新,才達(dá)到目前的成熟穩(wěn)定狀態(tài)。下面是全球范圍內(nèi)已進(jìn)行過軌道發(fā)射(按首飛時(shí)間排列,含失?。┑纳虡I(yè)火箭。可見動(dòng)力系統(tǒng)研制方式對(duì)研制周期的重大影響。自研液體發(fā)動(dòng)機(jī)到成熟普遍需要10年左右的時(shí)間。

· 獵鷹一號(hào)(SpaceX):煤油,發(fā)動(dòng)機(jī)自研,研制周期約6年(2002-2008)

· 獵鷹九號(hào)(SpaceX):煤油,沿用獵鷹一號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī),研制周期約5年(2005-2010)

· 電子號(hào)(Rocket Lab):煤油,發(fā)動(dòng)機(jī)自研,研制周期約7年(2012-2018)

· 朱雀一號(hào)(藍(lán)箭航天):固體,發(fā)動(dòng)機(jī)外采,研制周期約1年(2017-2018)

· 雙曲線一號(hào)(星際榮耀):固體,發(fā)動(dòng)機(jī)外采,研制周期約2.5年(2017-2019)

· 谷神星一號(hào)(星河動(dòng)力):固體,發(fā)動(dòng)機(jī)部分外包,研制周期約2.5年(2018-2020)

· 力箭一號(hào)(中科宇航):固體,發(fā)動(dòng)機(jī)外采,研制周期約3年(2019-2022)

· 朱雀二號(hào)(藍(lán)箭航天):甲烷,發(fā)動(dòng)機(jī)自研,研制周期約8年(2016-2023)

· 人族一號(hào)(Relativity Space):甲烷,發(fā)動(dòng)機(jī)自研,研制周期約8年(2015-2023)

· 天龍二號(hào)(天兵科技):煤油,發(fā)動(dòng)機(jī)外采,研制周期約2年(2021-2023)

· 星艦-超重(SpaceX):甲烷,發(fā)動(dòng)機(jī)自研,研制周期約11年(2012-2023)

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