商业运载火箭技术路径之分析

来源：投中网       2018-12-21

• 2018，中国民营航天的爆发元年

也许有一天，人们站在未来某个时点回首2018，会蓦然发现，这是中国民营航天的爆发元年。在这一年里我们见证了太多个第一次突破，既有星际荣耀、零壹空间亚轨道火箭的一飞冲天、也有蓝箭航天首枚入轨火箭的遗憾失利、更有年末星际荣耀和星河动力55吨、65吨推力自研固体发动机成功试车的耀眼光芒，这是民营航天勇敢尝试的一年，也是民营航天奋勇前进的新起点。2018年民营航天发展风起云涌，众多优秀的民营航天企业共同埋首技术、耕耘市场，为实现首枚民营运载火箭入轨不断积蓄力量。

2018年中国民营航天继续获得飞速增长，商业火箭这一赛道不断获得投资圈的更多关注，公司数量和融资总额均再创新高。随着国内卫星发射市场的蓬勃发展，保守估计未来10年内将有预计2619颗载荷发射入轨，总商业发射次数达到412次，2021年左右将迎来第一波入轨发射高峰，而2018年中国航天发射仍以政府订单为主，传统航天国企产能基本趋于饱和，巨大的市场需求呼吁着商业火箭新势力的出现，商业航天“大航海时代”的号角已经吹响，巨大的市场需求正在不断鼓舞着先行者们继续奋勇前行。

• 重复使用是运载火箭发展的必然，企业实现途径出现路线分化

面对不断增长的卫星发射需求，为适应高频发射需要，可重复使用将成为未来商业运载火箭的显著特征之一。在可重复使用火箭的技术方案上，煤油、甲烷两种推进剂的优劣一直众说纷纭，自1931年德国研制了人类第一台液氧甲烷发动机以来，美、俄、欧、日和我国均开展了甲烷发动机的预先研究，关于两种推进剂的争论就一直不曾停歇，随着可重复使用火箭这一概念的不断深入人心，争论愈演愈烈。民营航天的研制人员多数来自传统航天企业，关于推进剂选择的问题在确立公司技术路线时也同样面临抉择。如以星河动力公司为代表的煤油路线和以蓝箭航天、星际荣耀等公司为代表的甲烷路线。其实甲烷与煤油各有其优缺点，甲烷相比煤油燃烧积碳更少，重复使用后相对更易于清洗，然而甲烷密度低，密度比冲性能比煤油低23%，使用在一级发动机上具有天然的性能劣势，为克服这一劣势，甲烷发动机的技术攻关难度更大、周期更长，投资回报有待检验。而煤油发动机通过技术创新也可以有效克服重复使用积碳问题，作为可重复使用煤油发动机的代表，SpaceX猎鹰9液氧煤油火箭目前已成为全世界唯一一款真正实现了多次重复使用的运载火箭，有效解决了煤油的燃烧积碳和重复使用问题，将卫星发射成本大幅降至2300美元/公斤，达到全世界最低。SpaceX从“穷小子”到“高富帅”的逆袭之路也为国内民营企业如何打破国企垄断、突破技术壁垒提供了相应借鉴。

企业的创新是围绕市场需求的创新，未来在相当长一段时间内，国内卫星发射重点考虑的因素按优先级，依次为火箭可靠性、发射价格以及运载能力，因此在推进剂选择中，能够确保发动机性能可靠（技术可靠、机理认识清晰）、成本低廉（研发投入小、产业链配套全）应成为当下民营企业首要考虑的原则之一，技术路径的选择将会显著影响企业打造可靠产品、尽快攫取市场红利、占据头部位置的机会与能力。

• 展望2019，中国商业航天梦想继续前行

广袤而深邃的星河，隐藏着无穷的奥秘，吸引着一代又一代航天梦想者的脚步，航天的发展从来不是一蹴而就的，未来的历程中也许会面临诸多的挫折与挑战，既有成功的喜悦也有失败的落寞，但商业航天“大航海”的时代已悄然来临，众多优秀的民营商业航天企业正向着太空前进，共同为中国的航天事业奉献自己的青春和热情。

2018，民营航天的蓓蕾虽在寒风中仍显孱弱，但听，春天的脚步已从远处悄然来临。