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商业与体制内业务差异:原信星网项目中,体制内企业主体业务由体内火箭承担,补网或可损失类型的业务会采购商业火箭,2024年年初年中的一件10星和一件18星项目即为此类分工下的案例。商业公司与体制内企业业务方向存在一定的差异,双方在原信星网项目上竞争不完全,分工明确。
固体与液体火箭成本对比:引力1号作为中国已记录并认证的最大运力商业固体火箭,LEO运力达4吨,其成本结构为:装药量约375吨,发动机采购成本1.05亿/发,加上结构件、整流罩、航电设备等,单箭成本近1.4亿,叠加研发费用后单次发射成本至少1.5亿。而液体火箭方面,朱雀二E单箭成本约8000万。同样运力下,固体火箭成本比液体火箭高50%以上,这也是固体火箭不再被长期资金市场和证券交易市场看重的核心原因。
液体火箭发动机进展:业内认为液体火箭需具备自主发动机研制能力(含生产线与试车台),目前完成长续航可靠性试车的液体火箭发动机有蓝箭天鹊12、天兵天火12、深蓝雷霆、星际荣耀焦点、星动力苍穹。其中,天龙3的天火12发动机与朱雀3的天鹊12发动机处于最量产形态,是中国目前性价比最高的商业火箭发动机。性价比方面,天龙3的天火12发动机成本比朱雀3的天鹊12发动机低约1/3。东方和中科的发动机因购买叶发102R图纸修改,效果不佳。
Falcon 9构型火箭成本结构:Falcon 9构型(单杆、多级捆绑、两级入轨)火箭的成本结构为:发动机占比约50%,结构件占25%-30%,航电导航遥测占20%。具体到国内型号,朱雀3单箭成本约1.3亿,其采取不锈钢箭体、甲烷燃料,柱箱体积大,且用双低温推进器,阀门成本高于液氧煤油发动机;天龙3单箭成本略低(约1.1-1.2亿),因其采用液氧煤油发动机,天火12单台成本约350万(朱雀3天鹊12单台约600万),成本优势明显。
可回收实验情况与失败原因:朱雀三号和长12甲任务剖面基本一致,长12甲采用更激进的高抛发射。朱雀三号在80-40公里高度表现完美,第一次点火控制良好,失败或因高速气流干扰燃料氧化剂混合致燃烧室压力波动大;第二次点火冒黑烟,系燃烧健体管路、液压油等,还也许会出现管路共振导致泄漏。长12甲采用三次点火,仅第三次成功,高空风场致轨道和姿态控制问题,返回姿态及火球状态不如朱雀三。两者均未成功回收。
可回收技术难点:可回收火箭四大难点:一是二次启动(含注箱沉底问题,燃料不在注箱底部无法抽进发动机点火);二是注箱沉底;三是姿态控制(高超音速下气动外形控制);四是主腿强度。目前主腿强度问题未接触;姿态控制方面,蓝箭和长12甲已有详实参数,实验失败后可获取更宝贵数据,下一次应无问题;需解决发动机多次启动和注箱沉底问题,难度较大。此外,低温下液压油粘度改变,通过音障时温度从近0度以下快速升至正上百度,难保证液压油阀门和管系热胀冷缩;最后一次点火单台发动机时,需保证推力中心和结果良好。国内多发机协调实验数据储备不足,但业内普遍相信2026年将有完成一级回收的入轨级大火箭。
回收技术方案对比:主流回收方案有二:一是朱雀3和长12甲的正推模式;二是长10的补网船方案,将大部分结构重量留给船,火箭无需腿,但对船损伤和姿态控制要求更高。深蓝采用煤油机,九级并联,虽功率较小但难度相同。行业有论调质疑开式甲烷机能否进行异丁烯回收,业内认为此为技术悖论,因开式甲烷机与开式煤油机本质无区别,仅改变推力室压和范畴,工作上的能力和效果一致;目前全球完全回收的发动机为闭式甲烷机和开式煤油机,下一步需看开式煤油机怎么样才能解决问题。
符合要求的火箭型号:引力2、利剑2因发动机外购不算;经济荣耀的双曲线号满足可回收、中大型液体运载火箭要求;智神星1号不符合中大型运力火箭要求,因行业内中型到大型区间处于模糊状态。
第五套规则与企业上市进展:11月底正式对外发布第五套规则文件,该规则不青睐固体火箭;此前相关会议于4月份(五一前)召开,至今快一年,此次才落于纸面,当时现场曾因固体火箭是否值得上市发生争吵。中科宇航和星动力未走第五套规则,而是第二或第三套规则(需3个亿确收),目前市面上半壁江山是行动和中科宇航。当前强推蓝箭上市,即使朱雀3未入轨也会推进,若朱雀3未成功入轨,与之相类似的文章可能修改。符合第五套规则的有中国商伙、蓝箭、天兵,其中蓝箭计划上市,中国商伙2027年上市,快舟也可能上市。
现有发射场工位分配:海南商业发射场1号工位为长八、长八改系列火箭专用,2号工位被长12预定;3号、4号工位预计2026年底建完投入到正常的使用中,届时或有商业火箭公司使用,但不排除给长征系列。酒泉东风商业航天创新试验区有中国商火长12、长12A、长12B三机共用工位,以及中科宇航固业工位、星河动力工位、天兵科技液体工位、蓝箭朱雀二E和朱雀三两个工位、深蓝航天工位;其中星河动力和深蓝航天的工位2025年完成验收。工位使用效率方面,产品可靠、技术稳定且客户的真实需求足够时,一个工位一年可打满28发;星河、天兵、深蓝的工位有二期规划,可在现有工位旁复制新工位,两个工位年打48发;蓝箭的两个工位已占满无扩展空间。
潜在发射场进展:阳江商业航天发射场已被发改委批复,2025年将开始组建,已成立阳江商业航天发射场公司;中科宇航因广东是大本营可能在此搞工位,星梭、店员等也在洽谈,但情况未明。海洋目前不具备液体火箭入轨发射能力,仅能进行亚轨道飞行实验;深蓝春节后前后的首发舰将在海洋使用长12工位,但该工位未获入轨级发射验收许可,仍在争取中;东方航天港号船发射液体火箭方案不可行(晃动无法加注,燃料罐不足以满足安全距离);东方航天港1号钻井平台改造方案为初步阶段,未获空军审批。舟山发射场已被否,原因包括离台湾太近、影响浦东机场和虹桥机场南向繁忙航线、离宁波港等港口近,发改委多次未批。
长十系列进展与载人登月预期:长征火箭公司本轮有四五十个亿增资进场,业内共识其奔上市,上市渠道与商业公司不同,且会接收医院转来的型号(如长八改、捷龙3)。长十系列方面,新任长征火箭总裁提到未来有长十A、B、C三个型号,B、C交由长征火箭运营,属于长十系列下放简化技术的商运营型号,其中长十B进度较快、长十C进度还很遥远;长十甲春节前后发射,第一次打就要打梦舟。长十系列承担载人登月、深空探测等任务,业内一致认为探火、探月、登月等任务交由体内进行,低轨卫星互联网架设业务商业公司和体内公司各半,类似美国载人登月用Space X星舰与SLS两手方案。
长九系列与医院业务重心:医院2024年之前主要收入来自武器,运载火箭不是主要收入;2025年开始发力商业航天,因不愿被八院压住,故下放长十技术搞长十B/C,模式类似长七下放变成长八。长九项目刚立项或未完全立项,医院可能自筹资金安排。火箭与导弹完全不同,仅起飞段类似,回收与再入技术也不同;医院是中国乃至世界火箭最强组织之一,能力不遑多让Space X,但重心不在新一代运载火箭,长五技术上的含金量高过SLS只是不能回收,回收采用船回收方式。
Q: 12月底第五套标准扩大至商业航天领域,其中要求采用可重复使用技术的大中型运载火箭,能否梳理目前进度靠前的第一梯队商业火箭公司中,正在研发符合可重复使用技术及大中型要求的主力型号的公司有哪些?
A: 符合可重复使用技术及大中型要求的公司及主力型号包括蓝箭航天、天龙航天、经济荣耀、深蓝航天;引力2、利剑2因发动机外购不符合标准要求,智神星1号不符合大中型要求。第五套规则未青睐固体火箭,中科宇航、星动力采用第二或第三套规则。目前强推蓝箭上市,即使朱雀3未入轨也会推进;符合第五套规则且有把握2026年敲钟的有蓝箭、天兵,中国商伙预计2027年,快舟或可上市但需看是不是满足规则。
Q: 火箭发射任务频次增加时国内发射场资源是否足够支持,及我国目前陆地与海上发射场的情况如何?
A: 国内可进行商业液体火箭发射的场地为酒泉卫星发射中心东风商业航天创新试验区及海南商业发射场。海南商业发射场1号工位为长八系列专用,2号工位被长12预定,3、4号工位预计2026年底建成;目前明确在此发射的大中型液体火箭仅长征3号。酒泉东风试验区已建成验收中国商火、中科宇航固液工位、星河动力工位、天兵科技液体工位、蓝箭朱雀二E和朱雀三两个工位,星河动力与深蓝航天的工位今年完成验收。工位拉满情况下,技术稳定、客户的真实需求足够时一年可发射28次,部分企业工位有二期规划,可扩展至48次。液级火箭发展需先实现试车自由,再实现发射自由。此外,阳江发射场已获发改委批复,今年开始组建,中科宇航等企业正洽谈工位。企业拥有自有工位后,发射资源足够支持任务需求。
A: 山东海洋不具备液体火箭入轨级发射能力,仅可开展亚轨道飞行实验;深蓝春节后前后的首发舰将使用海洋为长12准备的工位发射,但该工位未获得入轨级发射的装发验收及许可。东方航天港号船上发射液体火箭方案不可行,因船体晃动导致燃料加注不足以满足安全距离要求。海洋的东方航天港1号钻井平台改造方案目前仅为初步,未获空军审批。舟山建设海上发射工位已被否,原因包括离台湾较近、影响浦东机场等繁忙航线及宁波港等港口,且国家队现有发射工位已足够,其建设必要性存疑。
Q: 中国运载火箭技术研究院旗下长征火箭的最新进展如何?长十系列火箭的预期及核心看点有哪些?载人登月与商业航天是否为未来航空航天领域的重要方向?
A: 长征火箭目前有四五十亿元增资计划,业内共识其目标为上市,且上市渠道与商业公司不同;长十系列规划有A、B、C三个型号,其中B、C型号将由长征火箭公司运营,为长十系列技术简化下放的商用水型;长十甲预计春节前后发射,长十乙预计4月左右具备首飞条件。医院将重点保障载人登月任务,未来探火、探月、深空探测等任务将由体内公司负责,低轨卫星互联网架设等走量业务则由商业公司与体内公司各占一半份额。从美国载人登月采用Space X星舰与SLS双方案的实践来看,载人登月与商业航天均为未来航空航天领域的重要方向。