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北京藍箭航天:腳踏實地 仰望星空
2018-06-14 10:48:33 來源: 經濟日報
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   火箭發動機燃氣發生器點火試車現場。

  ▼藍箭航天(湖州)智能制造基地外景。(資料圖片)

   藍箭航天的一款火箭模型擺在北京辦公區顯眼位置上。本報記者 牛 瑾攝

  2018年底,如果一切順利,北京藍箭空間科技有限公司(以下簡稱“藍箭航天”)將實現第一臺民營液氧甲烷發動機驗證生產。目前,該發動機小型化樣機已經取得了推力室試車成功的好成績。

  藍箭航天總部設在北京亦莊一棟普通得不能再普通的寫字樓里。就在這里,公司創始人張昌武和他的團隊瞄準液體火箭自主研發,推動著我國商業航天領域的創新與探索。

  -161℃的冰與3200℃的火

  運載火箭是商業航天的基礎,液體發動機是液體運載火箭的動力之源,推力室又是液體火箭發動機的核心部件。順著這些環環相扣的關系推理下來,就不難明白此次液氧甲烷發動機小型化樣機推力室試車成功,對藍箭航天、對中國商業航天意味著什么。那段“跟時間賽跑”的日子也因此更加值得紀念。

  剛踏出辦公室的藍箭航天發動機推力專業負責人唐牧星,又轉身回來拿上了電吹風。上次成功點火后,團隊徹夜開會決定調整火箭推力室內部材料選型。急性子的他每次都等不及新零件清洗后自然晾干再進烘干箱,這把電吹風無意中成了加快研發步伐的好幫手。

  當然,這只是藍箭航天完成眾多技術迭代中的一個。今年春節前,液氧甲烷發動機小型化樣機推力室成功完成了兩次點火試驗。3月21日,團隊經過縝密準備,決定開展第三次點火。按照工藝規程完成推力室氣、液流試驗、液壓強度及氣密性檢查后,推力室被安裝在試車臺上,試驗指揮員發出指令——“點火!”瞬間,一束藍色火焰倏然而至,砰訇有聲,甲烷燃燒時獨有的光環清晰可見。然后,隨著一聲“關機”指令,測試設備上跳躍的曲線歸于平靜。指揮員宣布:各項參數符合預期,點火試車全部成功!這時,剛才連大氣都不敢出的藍箭航天團隊才爆發出熱烈的掌聲與歡聲。

  據科研人員介紹,試車過程中最驚心動魄的環節發生在剛開始燃燒的兩三秒之內。燃燒室內部溫度瞬間達到3200℃,壁外流過的甲烷則只有-161℃。高熱量會導致夾套內的甲烷氣化,這一刻的甲烷相態非常復雜,存在氣液混合態。更直白地說,在這兩三秒內,如果燃燒效率低,火箭推力不夠則無法起飛;如果混合不充分,局部可能被燒穿,火箭發射失敗。

  “在-161℃的冰與3200℃的火形成的夾縫中,實現甲烷的充分燃燒,是我們在設計層面需要突破的關鍵技術之一。”張昌武說。為此,藍箭航天團隊無數次推倒重來、無數次參數重組,用3個月左右的時間完成了方案設計,又用3個月左右的時間完成了原理樣機的生產制造。“這段時間對我們至關重要。還好,我們成功了。”

  其實,這些年雖然圍繞火箭發動機的“固液”之爭一直不斷,但液體火箭發動機憑借自身優勢始終占據著太空新聞的頭條。“相對于固體發動機,液體發動機研發周期長、難度大,對民營航天企業的技術能力和公司實力是不小的考驗。但是,既然是發展趨勢,藍箭航天就一定要在這個領域闖出名堂。”張昌武告訴記者。

  確定了液體火箭發動機的研制方向,接下來就要確定最適合的推進劑了。藍箭航天依據“提高性能、降低成本”這一原則,將一眾“參賽”的推進劑“選手”篩了個遍。最終,綜合實力最強的全能“選手”甲烷勝出,成了商業航天和星際航行的最佳燃料。

  在作出研制方向和推進劑兩個重要決定并成功“馴服”液氧甲烷推力室之后,藍箭航天已悄然開啟了中國商業航天的新篇章。

  和關鍵的人做成天大的事

  要說藍箭航天自創業至今最重要的那個決定,還要把時間推回到2015年甚至是更早的2014年下半年。

  當時,張昌武還是金融圈的專業人士、航天圈的“門外漢”。憑著對航天的極大熱情和對資本的敏銳嗅覺,2014年下半年,他和朋友開始了調研,內容包括國內航天技術人才儲備、供應鏈體系的開放程度以及國際市場對來自中國的運載火箭企業的看法等等。結果顯示,國內運載火箭的人才、核心配套等都掌握在航天系統的國企手里,能否向民營企業開放是個大大的問號。

  好在,一系列相關政策措施接連出臺,讓張昌武在要不要闖闖航天圈這個問題上不至于猶豫太久。

  2014年,國務院正式發布鼓勵社會各類資本投資指導意見,歡迎各類社會資本投資中國的衛星商業發射、衛星應用等有關領域;2015年7月份,財政部發布文件,境內單位提供航天運輸服務適用增值稅零稅率政策,實行免退稅辦法;《2016中國的航天》白皮書指出,鼓勵引導民間資本和社會力量有序參與航天科研生產、空間基礎設施建設、空間信息產品服務、衛星運營等航天活動,大力發展商業航天。這預示著,中國民營航天具備了“起飛”條件。

  再加上一批極具創新活力的國際商業航天公司迅速成長,狠狠刺激了張昌武的神經。“火箭技術本來就是軍民兩用技術,既然國外市場能誕生民營商業化運載火箭公司,中國市場也一定可以。”

  張昌武說,拿定主意之后,一切似乎變得順利起來。出身金融行業的他,找到了幾個關鍵的人——在歐洲衛星和發射市場擁有超過10年積累的聯合創始人,其中包括曾在歐洲航天局任職的教授吳樹范、為藍箭航天帶來天使輪融資的創想天使投資人牛旼。幾位關鍵的人聚在一起,做了一件天大的事——2015年上半年,藍箭航天注冊成立,張昌武擔任首席執行官。

  火箭行業在國內外都是賣方市場,火箭制造與發射遠遠無法滿足衛星上天的需求。這意味著其商業模式相對簡單,通過制造研發火箭并聯合發射場、測控等合作伙伴為下游客戶提供火箭發射服務。“所以,我們曾經想買火箭發動機,通過集成創新縮短研發周期。”張昌武說,后來發現,發動機是買不來的,必須自己干。

  做自己的發動機,越快越好。但是,與決心相伴而來的是困難。

  藍箭航天遇到的第一個困難就是找人。“航天這個領域很有意思,與其說挖人,不如說吸引人,幾位知名‘技術大腦’的加入會吸引更多志同道合的人才。”張昌武回憶說,原來他們的液體發動機團隊只有兩三個人,負責前期技術儲備。2016年下半年,公司開始加快組建液體發動機研制團隊,每個慕名而來的新面孔都意味著熟人的重逢。半年后,藍箭航天擁有了一個完整的液體發動機團隊,這也被張昌武認為是“最珍貴的資產”。

  不過,還有一個困難就是要找到企業層面的“小伙伴”。火箭生產鏈條很長,可能涉及幾百家廠商。為讓他們參與進來,張昌武可沒少下功夫。“得讓對方知道我們是認真的,還得讓對方認可我們有能力把產品做出來,將來會有巨大的回報。”他說,“很多人沖著‘航天品質’愿意讓我們試一試。在合作過程中,大家越來越認可我們的實力和模式。這也說明,航天領域還是得有‘真家伙’才行。”

  在太空著陸我們的夢想

  擺在藍箭航天面前的困難遠不只這些。在大眾意識里,航天一直是尖端科技的代名詞,質疑和輕視從來不曾遠離想在這一領域有所作為的創業者們。

  張昌武也總能聽到類似的聲音,但他有自己的態度——遠離眾人矚目的中心,一門心思搞研究。“火箭建造是個緩慢的過程,急不得,除非我們有十足的把握,否則不會對外公布任何東西。”張昌武說。

  所以,之前的藍箭航天一直是低調的。直到2017年1月份,藍箭航天與丹麥GomSpace公司簽訂了火箭發射服務協議,成為國內承接國際商業火箭發射服務訂單的第一家民營企業,這才被越來越多的人熟知。

  GomSpace是一家具有強大市場網絡的航天公司,其合作伙伴遍布歐洲乃至全球,曾多次為美國航空航天總署提供微小衛星系統和相關服務。“此前,國內民營商業航天企業還沒有任何商業火箭發射的案例,所以他們此次特別關注藍箭的技術和產品,尤其是火箭能否適應衛星的載荷需求,包括軌道傾角、穩定性等一系列核心問題。”張昌武充滿信心地說,藍箭航天將最終證實中國民營航天的可靠性。

  當然,藍箭航天與GomSpace“牽手”成功還有一個重要原因,那就是藍箭航天瞄準為低軌衛星組網補網提供更可靠和更經濟的運載火箭,產品適銷對路。張昌武表示,這個領域需要什么類型、多大規模的火箭,火箭需要搭載怎樣的動力系統,都是市場驅動的結果。“目前,400公里至1000公里軌道半徑是空白,我們就要填補這個空白。前期訂單主要來自海外,但國內也有部分科研院所正在與我們接洽。”

  雖然順利踏出了進軍國際商業航天競爭的第一步,對藍箭航天這樣的中國民營航天公司來說,還有一個迫在眉睫的問題要解決,那就是需要更多“亮相”的機會。“我們需要向世界展示技術的完整性和可靠性,展示能可靠飛行的產品。”張昌武說,民營商業航天的核心優勢在于較快的技術迭代,所以需要到國際上去開闊視野,尤其要向美國太空探索公司(Space X)這樣的領先者學習對標。

  在張昌武看來,Space X帶來了充滿巨大誘惑的太空市場。正因如此,不少觀察人士常常從Space X公司的發展中總結火箭公司的風險,其中第一條就是火箭公司有沒有足夠的財力支撐到發射成功的那一天。畢竟,一枚火箭的成本動輒就要幾千萬元甚至上億元,即使Space X也是在創業第六年,經過3次發射失敗后才成功發射第一枚運載火箭的。

  令人欣喜的是,在液氧甲烷發動機小型化樣機推力室試驗成功之際,藍箭航天又完成了B輪2億元融資。本輪融資由金風科技領投,世紀天華、國開熔華跟投,創想天使、永柏資本等機構繼續追加投資。在此之前,藍箭航天已獲得多輪融資,2015年獲得創想天使基金千萬元天使輪融資,2016年獲得逾億元A輪融資,2017年獲得數千萬元A+輪融資,再算上浙江省湖州市提供的超過2億元的軍民融合專項綜合投資,迄今為止,藍箭航天已累計獲得各類投資超過5億元。

  有了資金的保障,藍箭航天在既定的道路上踏實前行。目前,公司湖州火箭、發動機總裝總測廠房項目已經動工改擴建,計劃于今年三季度交付使用;明年上半年,液氧甲烷發動機將實現小批量生產;2020年,液體火箭將完成出廠……

  有人調侃說,Space X創始人埃隆·馬斯克與鋼鐵俠之間只差一件“戰衣”。馬斯克距離成為鋼鐵俠還有多遠,我們不得而知,但我們可以確定的是,以“在太空著陸我們的夢想”為信念的藍箭航天走出的每一步,都是增強我國民營企業進入太空能力的一大步。

  創業者言

   創業是比想象中更艱辛的過程,不僅身體要準備好,靈魂也要準備好,要隨時接受“抗擊打”考驗

   商業航天的關鍵詞是航天,而不是商業。所以,在做商業航天的過程中不能過于突出商業化,而是要回歸航天的本質

   航天不是急功近利的行業,需要較長周期的耕耘,這個行業永遠是用產品說話的

   推動知識產權資本化是中國商業航天發展的重要路徑,社會資本的進入可以放大技術積累的社會價值

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【糾錯】 責任編輯: 閆丹丹
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