截至12月20日，2019年中國已進(jìn)行32次火箭入軌發(fā)射，有望超越美國和俄羅斯登頂全球第一。在這32次發(fā)射當(dāng)中，純民營火箭發(fā)射僅為2次，且成功失利各占1次。

從國內(nèi)民營商業(yè)航天公司發(fā)展情況來看，相較于衛(wèi)星領(lǐng)域的迅速發(fā)展，技術(shù)壁壘更高、研發(fā)投入更大的民營火箭領(lǐng)域進(jìn)入難度更大，因此公司數(shù)量也更少。

截至目前，我國關(guān)于商業(yè)運(yùn)載火箭研發(fā)相關(guān)的民營公司已達(dá)22家，其中火箭總體制造公司14家，他們除了要面對商業(yè)航天市場上的激烈競爭，還要面臨來自國家隊(duì)的長征、快舟、捷龍、騰龍等火箭的競爭壓力。

不過，市場競爭與可分得的蛋糕大小往往可成正比，如何從團(tuán)隊(duì)優(yōu)勢出發(fā)，并找出一條可行的細(xì)分領(lǐng)域進(jìn)行突破，成為當(dāng)前初創(chuàng)民營火箭公司的首要任務(wù)。近期，億歐科創(chuàng)拜訪了九州云箭創(chuàng)始合伙人劉洋，就液體火箭發(fā)動機(jī)的發(fā)展前景及團(tuán)隊(duì)優(yōu)勢展開交流。

體制內(nèi)無法顧及的蛋糕，是民營火箭企業(yè)不可多得的機(jī)會

九州云箭成立于2017年，主要業(yè)務(wù)包括液體火箭發(fā)動機(jī)、液體動力系統(tǒng)、配套地面設(shè)備等，公司產(chǎn)品可應(yīng)用于軍、民用航空航天領(lǐng)域，同時(shí)可為用戶提供航空航天領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)咨詢服務(wù)。

據(jù)劉洋介紹，公司聯(lián)合創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)均來自液體火箭發(fā)動機(jī)“國家隊(duì)”，創(chuàng)始成員在同一型號的液體火箭發(fā)動機(jī)上有多年的配合經(jīng)驗(yàn)。在固液發(fā)動機(jī)路線的選擇上，團(tuán)隊(duì)在綜合考慮了民營企業(yè)獨(dú)立進(jìn)行火箭發(fā)動機(jī)研發(fā)時(shí)設(shè)計(jì)、工藝等方面是否存在難以跨越的技術(shù)門檻后，更看好液體火箭將在未來商業(yè)航天市場中成為民營公司占據(jù)舉足輕重地位的關(guān)鍵產(chǎn)品，這些成為公司選擇該條賽道的主要原因。

關(guān)于未來民營液體火箭究竟該選擇何種燃料，業(yè)界爭論頗多。

在劉洋看來，液氧煤油、液氫液氧和液氧甲烷的技術(shù)都已經(jīng)相對成熟，但對于對性價(jià)比要求更高的民營火箭企業(yè)和在未來大量應(yīng)用的民用化場景中，液氧甲烷優(yōu)勢凸顯。液氧甲烷具有成本低、無毒無污染、維護(hù)方便等特點(diǎn)，最重要的是，液氧甲烷火箭發(fā)動機(jī)可以保證幾十次甚至上百次的使用次數(shù)，具有優(yōu)秀的重復(fù)使用潛力，符合九州云箭“做可回收液體火箭動力系統(tǒng)”的目標(biāo)。

劉洋對億歐科創(chuàng)表示：“商業(yè)航天是商業(yè)行為，在市場中，不能一味追求性能，需要找到性能、成本、效率的平衡點(diǎn)。體制內(nèi)對性能和可靠性的要求更加極致，而液氧甲烷的性能介于液氫液氧和液氧煤油之間，它就像一塊無暇顧及的隱形‘蛋糕’，成為民營火箭公司在商業(yè)航天市場中絕佳的切入點(diǎn)�！� 

掌握核心技術(shù)，九州云箭實(shí)現(xiàn)多個(gè)第一

對于大部分資本方來說，商業(yè)航天具有高精尖的屬性，要先看到，才能相信。

目前，國際商業(yè)航天市場上，SpaceX已投向液氧甲烷的陣營，藍(lán)色起源的250噸級BE-4液氧甲烷發(fā)動機(jī)也已成為宇宙神5、火神等火箭的動力來源。九州云箭也同樣聚焦液氧甲烷路線研發(fā)，并已取得多項(xiàng)階段性成果。

資料顯示，2019年7月，九州云箭完成了“凌云”10噸級變推力液氧甲烷發(fā)動機(jī)多次整機(jī)深度變推力熱試車試驗(yàn)并獲得圓滿成功，標(biāo)志著該發(fā)動機(jī)實(shí)現(xiàn)了可重復(fù)使用、多次點(diǎn)火啟動以及深度變推力能力，為未來商業(yè)化應(yīng)用提供可能。

據(jù)劉洋介紹，“凌云”發(fā)動機(jī)實(shí)現(xiàn)了泵壓式低溫液體火箭發(fā)動機(jī)瓶頸技術(shù)的突破，填補(bǔ)國內(nèi)泵壓式液體火箭發(fā)動機(jī)深度推力調(diào)節(jié)技術(shù)空白，完成了30%變推力試驗(yàn)、20%深度變推力試驗(yàn)和20s連續(xù)變推力實(shí)驗(yàn)，推理調(diào)節(jié)范圍已超過美國SpaceX的梅林發(fā)動機(jī)，完全滿足火箭在回收時(shí)的變推力需求，成為了國內(nèi)第一款也是目前唯一一款真正支持運(yùn)載火箭回收復(fù)用的泵壓式液體火箭發(fā)動機(jī)。

此外，“凌云”發(fā)動機(jī)還首次實(shí)現(xiàn)了主、副雙路火矩式電點(diǎn)火啟動，擺脫了傳統(tǒng)的火藥柱啟動方式，滿足火箭回收時(shí)的多次啟動需求，提高了發(fā)動機(jī)貯存、運(yùn)輸?shù)谋憬菪耘c安全性；突破并掌握了液體火箭發(fā)動機(jī)全氮?dú)馐褂镁S護(hù)技術(shù)，相比傳統(tǒng)低溫火箭發(fā)動機(jī)采用氦氣使用維護(hù)的方式，大幅降低發(fā)動機(jī)的使用維護(hù)成本。

值得一提的是，九州云箭在2019年1月率先攻克了業(yè)內(nèi)公認(rèn)研發(fā)難度最高的渦輪泵系統(tǒng)，作為核心部組件，其被譽(yù)為是液體火箭發(fā)動機(jī)的“心臟”，并在7月的試驗(yàn)中完成了大變比工況下燃燒裝置及同軸渦輪泵的適應(yīng)性考核和發(fā)動機(jī)低箱壓下啟動渦輪泵全程氣蝕狀態(tài)工作的魯棒性測試。

目前，“凌云”發(fā)動機(jī)已找到客戶，將于本月底完成針對某商業(yè)火箭客戶兩級動力系統(tǒng)配套項(xiàng)目的方案評審。對于九州云箭而言，下一步，將重點(diǎn)攻克“龍?jiān)啤?0噸級液氧甲烷發(fā)動機(jī)。劉洋表示，“凌云”發(fā)動機(jī)具備的核心技術(shù)可完全移植到“龍?jiān)啤卑l(fā)動機(jī)上，無需再進(jìn)行額外工作，計(jì)劃明年也將進(jìn)行整機(jī)試車。 

做“難而正確的事”，硬科技企業(yè)反而容易熬過資本寒冬

從今年中國火箭發(fā)射情況來看，民營火箭公司絕大部分都還沒有實(shí)現(xiàn)“飛上天”這一步驟，且大部分公司都選擇從技術(shù)更穩(wěn)固成熟的固體火箭起步，液體火箭發(fā)動機(jī)研發(fā)技術(shù)要求更高、設(shè)計(jì)更復(fù)雜，但后續(xù)發(fā)展優(yōu)勢更為明顯，是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的“難而正確的事”。

2018年以來，九州云箭一直潛心研發(fā)，鮮少發(fā)聲。但繼今年1月完成數(shù)千萬人民幣的A輪融資后，九州云箭目前正在進(jìn)行新一輪億元級融資。劉洋認(rèn)為，越是在資本寒冬，低調(diào)的硬科技企業(yè)反而更能脫穎而出。商業(yè)航天作為一個(gè)十分“燒錢”的行業(yè)，只有保持技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā)和造血能力，才能讓企業(yè)長久發(fā)展。

不過，對于現(xiàn)階段的民營火箭企業(yè)來說，建立長期穩(wěn)定合作的客戶和盈利模式還需要更多努力和時(shí)間。劉洋表示，資本比較關(guān)注的商業(yè)航天公司“從0到1”的商業(yè)模式閉環(huán)是大家目前普遍面臨的共同課題，而更加成熟穩(wěn)定的“從1到n”的商業(yè)模式，目前國內(nèi)商業(yè)航天企業(yè)還未真正觸及。

目前可以預(yù)見的是，無論體制內(nèi)還是體制外，對具有創(chuàng)新性的液氧甲烷火箭發(fā)動機(jī)都將有強(qiáng)烈需求，在可靠性、正規(guī)性和交付能力上，九州云箭都有保障。預(yù)計(jì)到2023年，九州云箭目標(biāo)成為市場上液氧甲烷發(fā)動機(jī)的主要供應(yīng)商，將盡快形成數(shù)十臺發(fā)動機(jī)的供應(yīng)能力。

商業(yè)航天，久久為功。當(dāng)下雖不是最樂觀的市場爆發(fā)期，但未來終將到來。將“創(chuàng)造力”作為公司使命一部分的九州云箭，我們期待他在中國商業(yè)航天市場早日擁有一席之地。

作者：趙佳雯-EO