撰文/ 孫靜
編輯/ 趙豔秋
01
失利後的掌聲
3月27日晚7點,藍箭創始人張昌武正在清華大學航空航天學院做演講,題目是《中國民營火箭的商業化》。
這是APEC中國青委會發起的知識講座「青講」的第一站,中國航天基金會理事長、原探月工程副總指揮吳志堅也是主講人之一。
演講環節還沒結束,一則突發消息先在聽眾間擴散開來:剛剛,另一家民營航天企業零壹空間的入軌火箭發射任務宣告失敗——在完成一級分離後,這枚火箭迅速失控,並在酒泉上空塗劃出奇怪的痕跡。
就像試卷上出現那個紅色的×,那一道令人不安的痕跡,幾乎等於當場宣告:民營航天企業挑戰入軌發射再次失利。
臺上的張昌武對這一幕並不陌生。去年10月,作為國內首個發射入軌衛星的民營公司,藍箭航天也在酒泉折戟。紅白雙色的「朱雀一號」在升空300多秒後出現異常,其搭載的央視綜藝節目《加油!向未來》的定製衛星未能飛向「未來」。
如果說2018年讓民營火箭卯足勁兒競爭的,還是誰能率先完成亞軌道發射(註:現有飛機的最高飛行高度和衛星的最低軌道高度之間),到了2019年,技術競爭的焦點已經變成誰能第一個發射入軌運載火箭。這是證明火箭運載能力以及商業價值的第一紙通行證。
「其實蠻遺憾的。這樣的探索,即使他們(零壹空間)今天出現了一些失利,我們也應該為他們鼓個掌。」有嘉賓在清華大學航空航天學院報告廳現場發出倡議。
航天探索從來不是一帆風順。中國四大發射基地酒泉、太原、西昌、文昌,都見證過眼淚。早年發射任務與國家榮辱綁定,牽動著國人神經。出現重大失利後,研發人員通常要承受巨大壓力,有人甚至「一夜白頭」;民營航天起步後,人們看待成敗則更為理性。
畢竟傳奇如太空探索公司SpaceX,也是一路摔到封神。2006年「獵鷹一號」首次發射失利後,創始人埃隆·馬斯克曾在事故分析報告裡寫下,「那些成功發射火箭的公司,可能也是一路撿著殘骸挺過來的。」當時他還不知道,SpaceX接下來真的還要再撿兩次「殘骸」。
比照國內外商業航天曆程,前期失利未必是壞事,這是中國民營航天探索太空商業的必經之路。更難的挑戰也許還在後頭。
02
大商業太空時代
說起民營商業太空之路,人們馬上會聯想起美國兩家最著名民營航天企業的老闆——SpaceX的CEO埃隆·馬斯克和Blue Origin(藍色起源)創始人傑夫·貝索斯。無獨有偶,這兩人少年時都有一個太空夢。
其實中國航天迷出現得更早。約500年前,明代煉丹愛好者陶成道坐上一把捆綁著47支「火箭」的蛇形座椅,然後雙手各舉起一隻巨大的風箏,命令僕人點火。遺憾的是,隨著燃料半空爆炸,這次升空探索被當成瘋人之舉。
幾百年後,一名美國火箭專家為陶成道「正名」:這就是試圖利用火箭作為交通工具的第一人啊。
火箭發射,本質上屬於物流運輸行業,只不過其送貨地址是太空,承運物品如人造衛星、載人飛船、空間站、空間探測器等。
人類太空商業的真正突破出現在美蘇太空爭霸中,「阿波羅」登月項目結束後,這些現成的大推力火箭開始發射商業公司的「貨物」。人類第一次開啟太空商業時代。
但在1986年,美國「挑戰者號」爆炸解體,7名機組人員全部遇難。壓力之下,美國宣布暫時退出商業發射市場。軍工企業波音、洛克希德-馬丁等一下無力消化積累的訂單,國際商用發射客戶們只能無限期等待,就差實行「搖號」發射。
很快,幾支「國家隊」盯上這塊肥肉:歐洲航天局下屬的阿麗亞娜航天公司、中國長徵公司(現名)以及俄羅斯航天集團。在2013年SpaceX「獵鷹9號」橫空出世以前,這三家拿走了國際商用發射市場的大多數份額。後面的分食者,還有日本、印度和以色列。
這其中,中國甚至比俄羅斯更早進入國際商用發射市場。1985年,中國航天宣布進入國際市場,探索商業化。次年便派出一支商業發射服務代表團到美國宣講。舉國體制、勞動力成本低,中國火箭競爭優勢明顯:可靠性高、報價還比市場還低30%-40%。
大單隨後而至。1990年,「長徵三號」火箭發射了美國「亞洲一號」通信衛星。有數據統計,1990-1999年,中國商業發射佔國際市場份額的7%-9%。
這其中不是沒有挫折。1996年2月15日,「長徵三號乙」捆綁式火箭在西昌發射美國研製、代號為「708」的大容量國際通信衛星。出於成本核算,那次發射前沒有經過試發。結果點火後22秒,火箭像一個剛跨過橫杆、卻斜掉下去的跳高選手,在下墜中爆炸,箭星俱毀。事故還造成6死57傷以及幾筆國際合同的取消,可謂損失慘重。
時任長三乙火箭總設計師兼總指揮的龍樂豪院士幾乎「一夜白頭」。他們最終查明,是製造工藝質量的缺陷導致事故發生。此後「長徵三號乙」捆綁式火箭進行改進,成功發射數次。1997年後,國際客戶們恢復了對長徵火箭的信心。
眼看著中國商業航天越飛越高,劇情開始急轉直下。1999年,美國以衛星技術涉及國家利益為由,完全禁止中國發送美制衛星或者採用了美國零部件的衛星。此後有6年,中國沒有拿到一份國際商業衛星發射訂單。
俄羅斯加入國際競爭則是在蘇聯解體後。政府的休克療法讓經濟雪上加霜,航天技術也處於停滯,研發人員就差揭不開鍋。運載火箭「質子號」背負著「掙外匯」的眾望出徵,並很快成為國際發射場上的一顆明星。
2013年以前,俄羅斯人幾乎拿走國際發射市場的一半份額。不過,這種好日子在民營企業SpaceX橫空出世後被打破。
況且,有的活兒只有俄羅斯能幹,比如幫NASA向空間站運送航天員。俄羅斯按人頭收費,每人7000萬美元,還不帶砍價的。誰讓美國自己退出這一領域呢?
不過,這種好日子在民營企業SpaceX橫空出世後被打破。在美國,NASA和軍方是大中型火箭的最大金主。此前,ULA的平均發射成本是3.8億美元,但SpaceX報價只有9000萬美元。在國際市場,歐洲航天局"阿麗亞娜-5"的最高報價近2億美元,而SpaceX「獵鷹九號」的首發報價為6200萬美元,復用報價5000萬美元,還可以還價。
火箭的最大成本在於硬體如助推器的一次性使用,SpaceX從一開始就走上了重複利用的技術路線,為"獵鷹九號"研製了可重複利用的液氧發動機。據稱最新的Block5型「獵鷹9號」,可以重複使用10次。
羅永浩曾經感慨,我們這個時代的精英,幾乎全都撲在了網際網路上。搗鼓火箭和電動車的美國實業家埃隆·馬斯克是一個例外。
在一次採訪中,藍箭CEO張昌武表示,在商業發射層面,美國已經能全面碾壓世界其他國家,包括中國。
價格方面,美國民營火箭發射的價格是中國的50%-60%左右;技術上,去年2月,現役推力最大的運載火箭的「重型獵鷹」,將一輛特斯拉跑車送上太空,最多可將63.8噸的負載送上近地軌道,中美差距正在形成。
此前接受AI財經社採訪時,談到「重型獵鷹」,翎客航天創始人胡振宇仰在沙發上嘆了一口氣:真的離國外越來越遠,真是這種感覺。「各項技術指標至少差10年。」
不過有意思的是,2018年12月24日,馬斯克在推特上寫了句,「中國的航天進步令人吃驚,中國今年航天發射次數首次超過美國。」
2018年,中國航天火箭發射39次,美國發射35次,其中僅SpaceX一家發射成功21次。
03
中國馬斯克們
SpaceX的成功,間接激發了中國效仿者。
在「獵鷹一號」成功騰空的同一年,江西高中生胡振宇在教室引爆了指甲蓋大小的的炸藥。
他的父母隨後又在家裡搜出5公斤炸藥,直接報了警。胡振宇日後告訴記者,校長本來要開除他,但被民警勸下:這孩子流入社會更危險。
胡振宇真正出名是在2013年。當時他大二,組織火箭愛好者在內蒙古發射了號稱是首枚由大學生自製的小火箭。「火箭少年」一下成為媒體寵兒。
2014年,他創立中國首家民營航天公司翎客航天,重點突破可回收火箭技術,目前已完成「低空飛行回收試驗」。
近三年,在翎客航天之外,北京亦莊以中國運載火箭研究院為圓心,周邊還冒出藍箭、零壹空間、星際榮耀等10多家民營航天企業,它們像衛星般環繞著研究院。中國航天基金會理事長吳志堅發現,同樣的情形出現在西安航天六院周邊。聚集的目的只有一個——挖人、掘取更多資源。
2015年軍民融合發展上升為國家戰略後,民營資本正進入航天領域。第一梯隊如零壹空間、藍箭,目前融資額在8億元左右。
與SpaceX專注於大中型火箭發射、直接同各「國家隊」競爭不同,中國的民營航天公司瞄準微小衛星組網,角色定位為「國家隊」的有力補充。
第一批創業者藍箭創始人張昌武、零壹空間創始人舒暢都是嗅覺敏銳的金融從業者,2017年後湧入的第二批創業者,如星際榮耀毛洪濤等,以體制內走出的科研技術人員居多。
張昌武此前的判斷是,國內對衛星發射需求非常大,而SpaceX等外國企業目前未獲準進入國內衛星發射,這給國內民營企業留下時間窗口;另一方面,「國家隊」的火箭發射以滿足軍方和政府需求為主,無暇顧及更多。
2018年5月17日,重慶零壹空間航天科技有限公司第一枚固體商用亞軌道火箭順利升空,但發射火箭推力太小,不能入軌。同一年,星際榮耀發射兩次不入軌的亞軌道火箭進行技術驗證支持。
今年3月底,藍箭「天鵲」80噸液氧甲烷發動機半系統聯合試驗成功。藍箭的技術路線核心是自主研發可重複利用的液體火箭。這正是SpaceX走過的路線。張昌武告訴AI財經社,預計最快明年下半年,藍箭將實現液氧甲烷發布機火箭首飛。
他在清華演講時稱,該發動機能達到同Space X、藍色起源「幾乎相當的一個技術水準」。而Space X當下使用的液氧煤油發動機,由於容易結焦積炭,回收復用的修復成本偏高。
04
「點火後那串漂亮的馬赫環」
入軌發射是真正成功的開始。
在藍箭、零壹空間入軌發射受挫後,星際榮耀即將接棒,計劃在上半年發射入軌火箭。星際榮耀的一位副總曾作出判斷,火箭入軌的時間節點上將淘汰一大批企業。
從融資節奏推算,國內商業火箭確實有「響一聲,就能拿到一筆錢」的趨勢。中國商業航天在孩童時期,就已經被拖入拼速度、拼模式的競爭當中。
「中國商業航天公司最大的痛苦就是沒有一個緩衝期,沒有給你成長期。從發射第一個衛星開始,你就要去解決一個龐大的系統工程,沒辦法像網際網路那樣單點突破。你的每一個短板都可能決定你的生死,而不是靠長板能夠撐過去。航天為什麼叫保成功?所有的事情都發生在離地幾百公裡的高度上,你飛都飛不過去,想再來一次?幾千萬上億甚至幾億元的投資就麼沒了。」 藍箭創始人張昌武在同清華學生交流時說。
中國航天基金會理事長吳志堅則提醒創業者,要對風險資本的炒作跟風保持清醒和警惕。如果資本今天的進是為了明天的退,不能跟企業共生長、共命運,還要斟酌。「這些年來,很多資本用網際網路+講完了工業4.0的故事,現在又開始講商業航天的故事。」
長徵十一號運載火箭總指揮楊毅強此前也提醒,如果沒有做好5至7年的忍耐期,不建議入場。當下業內公認,民營航天公司在2020年前不太可能規模盈利。
但零壹空間創始人舒暢感到了緊迫感。「未來兩三年,國內商業航天第一批創業民營企業就要面臨』C輪死』的挑戰了。這個時候如果再跑不通商業模式,資本很可能不會繼續追加投入了。」去年底,舒暢在一個航天高峰論壇上說。
參照美國從國有航天完成向民營航天技術轉移的路徑,吳志堅建議,政府要購買民營企業的服務,同時打破技術和產品壟斷,可以有償或者低價向民營企業開放。否則重複研究,不能站到巨人的肩膀上向前發展,可能會影響中國商業航天的發展進程。
「當下民營航天企業並無成本優勢,主要挑戰還是降低成本。」 吳志堅一針見血指出,民營航天需要更多技術和商業模式的創新。他注意到一組數據: 國內49家具有獨立法人資格的運載火箭企業,41家為民營企業。而與之對應的是,截至2018年底,火箭領域專利總數49項,其中已經完成審查的是17項,包括6項是發明型(有顯著進步)、10項實用新型(又稱小專利)和1項外觀設計。
創新看起來任重道遠。
有清華學生現場問張昌武,民營航天人才,最重要的素質是什麼?張昌武的回答是「勇氣」。去年,對於類似的問題,舒暢的回答是「無畏的勇氣和極致的追求」。
中國航天「國家隊」也是一路摔出來的,前期的失利讓行業充分認識到,不能脫離商業航天的本質,需要日拱一卒地去建立完善研發和控制體系。對航天充滿敬畏感,才能獲得長久成功。
而張昌武在現場回放藍箭在湖州熱試車的視頻,一改理性克制的金融精英面孔,用充滿感情地詞句告訴臺下學生:所有火箭研發企業的一個終極追求,就是點火後的那一串漂亮的馬赫環。
部分參考資料:
《矽谷鋼鐵俠》,中信出版社,阿什利 萬斯
《亦莊的馬斯克們》,尋找中國創客,作者,蔡浩爽
《中國航天虎口奪食商用市場 商業發射兩遭挫折》,《商務周刊》,龐皎明
《中國「馬斯克們」的商業邏輯——中國商業航天市場解析》,《中國經濟周刊》