全球最大固体运载火箭是如何“卷”出来的?

中国新闻周刊 2024-02-14 10:07:17

今年1月14日,山东海阳附近海域,“引力一号”遥一商业运载火箭试飞成功,将搭载的3颗云遥一号气象卫星送入预定轨道。“引力一号”由商业火箭公司东方空间自主研制,创造了全球起飞推力最大固体运载火箭、世界首型全固体捆绑运载火箭等多项纪录。然而,最让“引力一号”出圈的还是当天的“直播事故”。火箭发射升空约50秒后,直播画面显示“媒体容量已满”“直播终止”等字样,画面一度停滞。B站直播间网友纷纷留言,称第一次见火箭卡出瞬移效果的。“发射成功但直播失败”也成为了商业航天的开年第一热梗。

2024年1月11日13时30分,东方空间“引力一号”固体运载火箭在黄海海域发射升空。图/视觉中国

2023年,国内共完成67次火箭发射,占全球火箭发射次数的30%,刷新2022年64发的纪录。48发来自中国航天科技集团,与此同时,商业航天则异军突起,占据13发,商发数量、发射份额、发射成功率等都创下历史新高。

2023年的商业航天究竟卷成了什么样?日前,《中国新闻周刊》采访了东方空间联合创始人兼联席CEO、“引力一号”总设计师兼总指挥布向伟。他2010年硕士毕业后,曾在中国航天科技集团有限公司第一研究院工作,参与了长征十一号运载火箭的研制。2020年,其与几位创始人联合成立了东方空间技术有限公司。

东方空间联合创始人兼联席CEO、“引力一号”总设计师兼总指挥布向伟。图/受访者提供

以下是他的自述。

男工程师“抽空出席了自己的婚礼”

2022年9月,“引力一号”的发动机刚做完试车。之后,因为疫情防控的原因,我们开始封闭式办公,吃住都在公司,40多号人一直干到12月。不过,相较而言,2023年还是我最忙、最拼的一年。

2023年1月初,“引力一号”的各部分分装产品已经下线,紧接着就要开始跟进组装生产线,大家都觉得时间耽误不起。春节只放两天假,我是在山东海阳发射场度过的。之后,我们就开始密集去外地做实验,为发射各个环节做验证。“引力一号”大约80%的大型地面实验都在2023年一年内完成,这在国内商业航天企业中史无前例。

粗略统计,我2023年出差时间加起来超过190天,这个数字还远远比不上一些员工。我们首先要跑各大原材料和部件供应商,这些产品必须自己到现场验收,在交货前把质量完全控制住,不看不放心。其次,所有的大型地面实验都要去现场盯。我们箭上的自控动力系统,也就是用于火箭最后入轨精度修正的系统,是我们自己研制的,在西安的工厂试车两次。去年的“五一”假期就奉献给了西安。

“引力一号”海上发射前准备阶段。图/视觉中国

“引力一号”遥一商业运载火箭试飞成功,左一为布向伟。图/受访者提供

火箭总装部门有一位30岁的男工程师,负责火箭各部分的组装操作。去年6月,我们在做助推分离实验时,他已经几乎出差了半年,火箭总装的材料走到哪,他就跟到哪。6月底的一个周五,我们分离实验战得正酣,周日正好是他结婚的日子。那天他还在外地做实验,周六紧急飞回北京,花了一天时间把婚礼日程打点好,周日“抽空出席了一下自己的婚礼”。周一他又回到现场,盯第二次分离实验。婚礼那天几个公司高管都到现场助阵。好歹是一起扛过枪的战友,不能耽误了人生大事。直到现在,我都对这场仓促的婚礼感到很歉疚。

去年9月,“引力一号”全箭产品进驻海阳发射场,基本上已具备发射前状态。“十一”假期毫无悬念地在海阳度过。虽然2023年节奏非常快,眼睛一闭一睁就过去了,然而细究起来,每一步过程却非常慢。实验难免会出问题,出问题就要排除故障。排故需要我们遍历此前生产的所有环节,要保证完全无故障才能推进下面的流程,因此非常艰难。每一次排除故障基本上都是全团队通宵干活,熬四五天,不找出问题、解决问题就不罢休。

我记得自控动力系统在试车的时候,所有的产品都准备好了,之前在北京测试时没问题,一到试车台上做点火测试,发现气密性未达标,这是致命的故障。试车台是流水线式的,我们面临着3~5天之后产品要撤出的压力,因为要换别家企业的产品做测试。所以,我们必须在一天之内把故障解决,包括把产品拿回生产厂家去拆解返工。当时分工很明确,有人在现场,有人带着产品飞回北京快速拆解,连夜开始排故,包括零件的加工和替换,都在一夜之间完成了。第二天产品拿回来再测,没问题了,大家才松了这口气。

目前,企业做产品测试几乎都是各地跑的模式。市场上有很多专业机构,提供振动实验、发动机试车等环节的测试,我们必须选择有资质的机构,让专业人员为我们操作。各地的实验设施不一样,例如火箭的静力加载实验,工位不一定能排上,加载能力也不一定适配自家火箭,所以只能反复挑地方。这些基础设施如果企业自建,成本会非常高。业内也有人提出,能不能建立一些共享的实验资源。但共享资源的起步很艰难,建成后谁的使用优先级高?每家产品都不一样,五花八门的工艺谁来统一?这都是实施过程中的难题。

好在国家队的实验资源开放程度很高,我们企业都能去国家队的实验场地做实验。在我看来,商业航天要做的是把一些国家队的成熟技术低成本化。这个过程存在一个巨大的创新空间,我们要改变原来的协作配套模式,改变火箭用材和工艺等等,追求全机械化的全流程操作,降低成本的同时提高可靠性。商业航天特有的快速迭代、开放性和高效管理理念也将反哺国家队。国家队承载了基础研究、国际竞争等任务,而满足市场用户需求是我们商业航天的第一要务。二者承担不同的使命,开放互补是最好的局面。

“引力一号”发射当日,约5000人在现场参与发射观礼。图/视觉中国

发射成功,但直播失败了

2023年9月底,“引力一号”进入东方航天港后,一直在为发射做准备,主要涉及火箭的总装和合练。合练就是让火箭和发射场的相关设施、包括发射台进行匹配演练。多次合练期间还穿插发射台底部防热等测试工作,进行了多项小技术的快速迭代,这也是目前火箭发射的常用模式——利用有限的时间和资源将故障风险降到最小。我们这次首飞创造了国内第一次商业火箭发射直播的纪录,虽然成功发射,但也闹出很多梗,比如 “媒体容量已满”等。参与直播的工作人员事后告诉我,经网站统计,本来预设的百万人流量,在发射升空后几秒内一下涌进来上千万人,直接造成了流量拥堵。不过,这种造梗能力也是我们喜闻乐见的,这说明商业航天真的火了。

大家都说我们卷,一成立就想上马固体大火箭。但我们自己知道,时间真的不等人。东方空间是2020年才成立的企业,相比行业老大哥晚了四五年,后进生本就得卷一点吧?其次,我们要追逐需求的步伐。国家2020年发布“卫星互联网”战略,2022年“星网工程”正式立项,计划在低轨和近地轨道部署共约1.3万颗卫星,预计2027年要完成部分卫星发射和通信验证。业内认为,从2026年开始肯定要高密度发射。

对商业航天企业来说,能不能在这个时间点拿出运载能力更强、成本更低的火箭,是最大的考验。因此,各大火箭企业目前都有一种考前赶作业的感觉。当然,还有同行竞争的压力,跑在我们前面的几家公司,其液体火箭逐步问世,高运载能力的箭型都陆续公布了试飞计划。如果不卷,将来在市场就没有我们的立足之地。

任何行业都难以避免内卷,但内卷可以依靠健康的业态转化为良性竞争。目前,各家火箭企业还在争夺一个较小的市场,等国家卫星任务开放后,市场规模将会有质的飞跃。因此,各大企业需要给自己造势,包括融资、抢占市场和获得用户认可等,都是为了下一代火箭的加速研发。现在企业共有的理念是,自身发展的希望不应寄托于别人干不好,而应寄托于自己如何干得更好。

海阳上空的白色烟云刚刚消散,一整年的辛苦没有白费。欣喜之余我们也意识到现实和理想的差距。“引力一号”在市场的表现还有待发酵,“引力二号”液体火箭的方案设计也在同步进行,后进生还得继续卷。

未来商业航天的迭代节奏肯定会越来越快,业内会形成一个均衡的格局,企业梯队会逐渐固定,大家都能找到自己在市场上立足的产品。商业航天的发展道路极其广阔,我们能看到的一大远景就是火箭的航班化飞行,这可能引发新的交通革命。做商业航天后身上有了更多烟火气,但作为前国家队的一员,像“革命”这些充满使命感的字眼,依然能触及我内心的最深处。

作者:周游(nolan.y.zhou@gmail.com)

编辑:杜玮

30 阅读:6488
评论列表
  • 2024-02-14 13:52

    官方媒体发表言论要严谨!卷什么?哪里卷了?中国现在只不过是百花齐放,国家队里面分流出一些技术骨干,把所有可行的,世界前沿的技术挨个尝试一下,整合民间资本和技术为中国航天事业添砖加瓦,这些民营火箭公司就是国家二队,三队,四队,五队!我们面临迫切的发射需求,需要更加廉价,可重复使用,能快速发射补位的火箭,中美的技术竞争在太空领域已经接近白热化了,马斯克的星链准备发射1.4万颗卫星,中国准备发射2.3颗比星链更先进的卫星,需要发射能力,国家队根本满足不了,

    王不了 回复:
    人家只不过装个嗲撤个娇你还当真了[呲牙笑]
  • 2024-02-14 15:57

    抢时间等于抢生意,抢不过就等于终结,可以卷,君子爱财取之有道!这个好现象

  • 2024-02-14 16:36

    刚刚一群喷子还在夸马斯克火箭先进,喷中国没有商业火箭发射呢!

    冥界之炎 回复: 伊藤城
    我不是来这里给学历低没文化的科普的,有百度自己查,中国的商业火箭已经运营好久了。还有,马斯克的可回收火箭也是在研发阶段,现在商业发射使用的仍然是一次性火箭。
    伊藤城 回复:
    要是早就成功了,怎么还没有商业订单。
  • 2024-02-15 11:10

    从当年的一年一箭,到上世纪80年代两年三箭,00年代的的一月一箭,到现在的一周甚至几天一箭,祖国真的在飞速变强。想当年,发射一次卫星都是新闻热点,而现在,哪怕是神舟上天,关注度都下降了好多,只有新玩意出现,才有热度,从航天事业就见证咱们民族的伟大复兴![点赞][点赞]

  • 2024-02-14 14:46

    软文出来了,是不是融资有问题?

    老司机新征途 回复:
    毕竟喷子的五毛赚起来也不容易,阁下还是自己好好揣兜里吧!
    一般般 回复:
    融资有啥不对,就算融资也轮不到你兜里那三瓜两枣吧[呲牙笑]
  • 2024-02-14 20:38

    固体!可移动!星球大战前传之引力之争[得瑟]

  • 2024-02-15 14:02

    当时看着火箭太短了,感觉发射不上去的感觉!现在觉得太牛逼了[笑着哭]

  • 2024-02-17 10:30

    用处在哪里?发展固体运载火箭是为了快速发射,但现在马斯克的重复回收火箭从回收到再次发射时间已经缩短到一天内了,固体火箭载重低,快速发射又没优势,已经落伍了

  • 2024-02-14 12:05

    卷[笑着哭]各行各业都在卷

    平常心 回复:
    如果不卷,质量上不来呀!
    唐昊 回复: 平常心
    额 貌似越卷,质量越差
  • 2024-02-15 20:40

    可重复使用液体甲烷火箭才是王道。

  • 2024-02-14 14:40

    加油!民营企业

  • 2024-02-15 10:38

    希望我国也出一个SpaceX公司!

  • 2024-02-15 04:10

    不太懂火箭,但是感觉现在正经公司没有谁还做固推火箭[笑着哭]

    康佳 回复:
    日本一直在做固体火箭[呲牙笑]
    泰山石敢当 回复:
    中国的东风,美国的民兵,毛子的白杨,世界三大真理,都是用的固体火箭![点赞][点赞][点赞][笑着哭][笑着哭][笑着哭]
  • 2024-02-14 21:44

    美国航天飞机发射时用的固体火箭推力比这个应该大吧?[点赞][点赞][点赞][笑着哭][笑着哭][笑着哭]

    浅果果piupiu 回复:
    别看固推数据好看,其实效率是最低的,爆发力强能快速给火箭初速把火箭切射出去,从性价比来说只适合做助推

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