【文/觀察者網(wǎng)專欄作者 陳藍(lán)】

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。

朱雀二號遙二運(yùn)載火箭發(fā)射圓滿成功，系全球首枚成功入軌液氧甲烷火箭

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)航天是一個充滿理想主義和英雄主義的行業(yè)，是一個波瀾壯闊、坡長雪厚的行業(yè)，更是一個不經(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)律和價值核心，來幫助我們審視這樣一個硬科技行業(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)積累和型號產(chǎn)品，如快舟、捷龍系列。由于固體火箭動力系統(tǒng)技術(shù)成熟，同時又不向民營開放，固體商業(yè)火箭公司必然會采用外采/外包模式。這個模式對團(tuán)隊和資金的規(guī)模要求相對較低，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)動機(jī)研制一款新型煤油火箭，那么對團(tuán)隊和資金的規(guī)模都很大，研制周期會很長，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)隊經(jīng)驗(yàn)比較豐富，能一定程度上減少技術(shù)摸索的時間。

甲烷火箭：代表了行業(yè)發(fā)展趨勢，不僅燃料價格最低，而且不存在發(fā)動機(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燃燒循環(huán)，應(yīng)該說對商用最理想。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)動機(jī)，會涉及較多新技術(shù)、新工藝的摸索問題。甲烷火箭研制周期很長，對團(tuán)隊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計劃。

對于商業(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)向液體型號轉(zhuǎn)型時，必然會面臨固液型號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。而對于選擇直接攻堅液體火箭的企業(yè)，則會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)走過九個年頭。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（以下按成立時間排序）：

圖自新財富雜志

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)箭堅持自研發(fā)動機(jī)，2016年全面啟動液氧甲烷發(fā)動機(jī)的研制，已建成湖州發(fā)動機(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)動機(jī)系統(tǒng)構(gòu)建的朱雀二號遙二火箭成功發(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。

朱雀二號的SSO運(yùn)力1.5噸（后續(xù)改進(jìn)型號提升至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)營計劃，預(yù)計朱雀二號將是藍(lán)箭航天未來幾年的主力型號產(chǎn)品。

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

2023年7月12日，朱雀二號遙二發(fā)射成功（圖源：互聯(lián)網(wǎng)）