界面新聞記者｜馬悅?cè)?/p>
5月初夏，在北京亦莊亦城時代廣場一棟寫字樓中的辦公室，界面新聞記者見到了宇石空間創(chuàng)始人之一、CTO田繼超。
這場對話在小小的辦公區(qū)格子間進(jìn)行。由于不封閉，隔壁交談的聲音時而傳來。格子間外就是宇石幾十人的辦公區(qū)。這也是一家初創(chuàng)公司的真實寫照。
宇石空間是去年5月成立的一家商業(yè)航天公司，至今剛滿一年。該公司專注于大運力低成本快速復(fù)用液體火箭的研發(fā)和制造，宣稱目前“國內(nèi)唯一采用不銹鋼火箭+‘筷子’捕獲臂回收方案的團(tuán)隊”。今年3月，宇石空間宣布完成數(shù)千萬元天使輪融資。
時隔兩月后，宇石空間于近日宣布完成天使+輪融資，兩輪融資總額超億元。
中國商業(yè)航天行業(yè)已發(fā)展約10年，其中有不少老牌企業(yè)跟隨行業(yè)共同成長，已取得了諸多實質(zhì)性進(jìn)展。例如，成立于2016年的星際榮耀在2019年成功實現(xiàn)民營航天火箭首飛；成立于2015年的藍(lán)箭航天在2023年成功發(fā)射了全球首枚液氧甲烷火箭朱雀二號；成立于2018年的星河動力已成功進(jìn)行了19次發(fā)射。
商業(yè)航天屬于典型的技術(shù)密集型和資本密集型產(chǎn)業(yè)，投資回報周期較長。
“宇石空間起步雖然晚，但避免了很多失敗的成本?！?/span>田繼超對界面新聞稱，之前行業(yè)中成立的火箭公司大概有十多家，有些公司起步稍早些，他們雖取得了一些工作進(jìn)展，但其實也走了很多彎路。
在他看來，新興火箭公司有多項優(yōu)勢，比如，2023年后，兩大巨型低軌互聯(lián)網(wǎng)星座需求才明確，其方案可以直擊客戶需求，避免了在固體火箭和中小型液體火箭上的沉沒成本投入。
宇石空間的三位創(chuàng)始人分別是唐文、田繼超、朱新文。類似于其他商業(yè)航天企業(yè)主創(chuàng)團(tuán)隊，他們都曾在國家隊從事航天核心研發(fā)工作。之后，他們加入了頭部商業(yè)航天企業(yè)，因存在路線分歧等原因，最終決心自主創(chuàng)業(yè)。
對于火箭大系統(tǒng)來說，田繼超擅長的是總體技術(shù)把控，唐文主抓結(jié)構(gòu)和動力，另一位創(chuàng)始人朱新文是海歸，兼具中美兩國航天工作經(jīng)驗，精通“筷子”捕獲臂結(jié)構(gòu)及識別捕獲技術(shù)。
田繼超在剛?cè)胄袝r覺得，在國家隊航天科技集團(tuán)從事火箭相關(guān)工作是很榮幸的一件事，彼時參與到了長征2號和長征8號火箭的研制工作。但10多年前，美國SpaceX的出現(xiàn)，改變了他的想法，讓他選擇跳出體制。
“那時，我們認(rèn)為國內(nèi)也能短時間內(nèi)做出SpaceX那樣的產(chǎn)品。但接觸很多事和人后發(fā)現(xiàn)，彼時國內(nèi)商業(yè)航天企業(yè)還是在模仿國家隊的風(fēng)格和產(chǎn)品，所以有一些失望和失落?！碧锢^超回憶稱。
最初，國內(nèi)商業(yè)火箭企業(yè)多選擇從小的固體火箭切入，再逐步發(fā)展到液體火箭。因為當(dāng)時業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，液體火箭門檻更高，涉及的液體火箭發(fā)動機技術(shù)、增壓輸送等系統(tǒng)更復(fù)雜、難度更高。
“但后續(xù)行業(yè)發(fā)展情況表明，并不需要火箭公司從固體小火箭開始做起以證明實力，目前頭部各家公司的火箭主力的構(gòu)型基本上是一致的?！碧锢^超稱，宇石空間的團(tuán)隊成員均從液體火箭研發(fā)出身，未來也主要瞄準(zhǔn)液體可回收火箭的賽道。
驅(qū)動田繼超對公司和行業(yè)未來保持信心的，是中國正在爆發(fā)的衛(wèi)星需求。
去年，垣信衛(wèi)星的千帆星座及中國星網(wǎng)GW星座的首批衛(wèi)星，分別首發(fā)成功，國內(nèi)大規(guī)模衛(wèi)星組網(wǎng)序幕正式揭開。
田繼超分析稱，兩大低軌衛(wèi)星星座需求爆發(fā)后，火箭依然是行業(yè)極大的短板，運載能力存在限制?；鸺陌l(fā)射成本占衛(wèi)星成本約1/3左右，雖然火箭民營企業(yè)看起來不少，但實際有競爭力、能在市面上承擔(dān)常規(guī)發(fā)射任務(wù)的火箭只有幾款，這些火箭的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了市面上的缺口。
“就算把國家隊的火箭都加進(jìn)來，也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足垣信和星網(wǎng)發(fā)需求。衛(wèi)星需求爆發(fā)之后，實際的運載能力只夠滿足整體發(fā)射需求的1/10左右?！碧锢^超認(rèn)為，真正滿足市場需求的火箭，首先在實際運載能力上達(dá)到要求。
他舉例稱，長征8號火箭一次發(fā)射成本約是2.5億元，如發(fā)射垣信衛(wèi)星，其火箭運載能力在5噸左右，折合5萬元/千克，成本較高。但中國星網(wǎng)、垣信衛(wèi)星仍選擇國家隊火箭來執(zhí)行任務(wù)，主要是因為這些火箭能提供穩(wěn)定的發(fā)射能力，民營火箭如果缺乏足夠的可靠性，衛(wèi)星運營商不會輕易選擇。
目前市面上能夠提供運載能力的民營液體火箭有朱雀二號、天龍二號等，它們的運載能力只有1-3噸。業(yè)內(nèi)在研制的主流火箭，均是類似于SpaceX旗下獵鷹9號火箭，近地軌道運載能力約是10-20噸，“未來這類火箭才有競爭力，才有可能分得體制里的訂單。”
“預(yù)計這兩年，民營火箭產(chǎn)品趨于成熟，今年年底到后年，會迎來爆發(fā)年，至少有10枚型號的火箭會迎來首飛。”田繼超表示。
雖然前景光明，但田繼超也承認(rèn)，這兩年商業(yè)航天行業(yè)發(fā)展速度偏慢。
去年以來，商業(yè)航天的安全問題引發(fā)業(yè)內(nèi)高度關(guān)注。今年政府工作報告中，對商業(yè)航天的發(fā)展特別強調(diào)了“安全健康”。
田繼超對界面新聞稱，商業(yè)航天對成功、安全、可靠性要求非常高，一枚液體火箭的約九成重量來自推進(jìn)劑，能量非常大。行業(yè)發(fā)展初期管理較為粗糙，出現(xiàn)意外后，行業(yè)管理趨嚴(yán)。
據(jù)其透露，科工局已經(jīng)專門出臺了相關(guān)文件，加強對商業(yè)航天企業(yè)點火試車、發(fā)射試驗等關(guān)鍵節(jié)點的管理和審核，行業(yè)發(fā)展將更為規(guī)范，以降低風(fēng)險。
目前，宇石空間全力瞄準(zhǔn)大運力低成本快速復(fù)用液體火箭的研發(fā)和制造。該公司選擇的“不銹鋼火箭+‘筷子’捕獲臂回收方案”在國內(nèi)屬于小眾賽道。這一技術(shù)組合，和SpaceX的星艦選擇一致。
2023年起，作為人類歷史上體積最大、推力最強的運載火箭，星艦已正式進(jìn)行了九次發(fā)射。
田繼超表示，全不銹鋼結(jié)構(gòu)的火箭低溫性能和高溫性能表現(xiàn)很好，不銹鋼與液氧甲烷可以完美結(jié)合。推進(jìn)劑本身低溫，火箭從地球上起飛到入軌過程中，要經(jīng)歷稠密大氣層，其中會產(chǎn)生劇烈的摩擦，不銹鋼可以承受。“宇石空間的選擇是技術(shù)層面論證的結(jié)果?！碧锢^超稱。
在目前運載火箭結(jié)構(gòu)材料中，鋁合金是主流材料。據(jù)田繼超介紹，不銹鋼本身密度比鋁合金要大，強度也更大。
“如果沒有SpaceX，可能大家沒有勇氣提出來不銹鋼做火箭這件事?！碧锢^超笑稱，如今業(yè)內(nèi)愿意承認(rèn)是可行的。
宇石空間選擇不銹鋼路線的另一個重要原因是成本。
據(jù)界面新聞了解，在火箭實際生產(chǎn)制造過程中，鋁合金材料利用率較低，僅10%，且焊接的時候難度也較大。在宇石空間的測算下，選擇不銹鋼可以比傳統(tǒng)的鋁合金材料的結(jié)構(gòu)成本要降一個數(shù)量級，即以前普通一發(fā)火箭結(jié)構(gòu)成本可能3000萬元， 不銹鋼能降至300萬-500萬元。
田繼超認(rèn)為，造出火箭后，最終競爭的是成本。誰成本低，誰能夠搶到更多任務(wù)，誰就能夠活下去。
目前商業(yè)航天企業(yè)中，考慮采用不銹鋼來造火箭的企業(yè)并不多。除了宇石空間，還有藍(lán)箭航天、箭元科技等?！暗w制里的企業(yè)已逐步在做不銹鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的技術(shù)探索，這是轉(zhuǎn)變的一個信號?！碧锢^超稱。
他同時指出，從研制、設(shè)計、生產(chǎn)、實驗閉環(huán)流程等，這一技術(shù)路線的投入很大，也有很多阻力。“這條路可能更艱苦，但我們更感興趣?！碧锢^超稱。
同樣，在宇石空間初創(chuàng)團(tuán)隊眼里，“筷子回收”技術(shù)也不是不可實現(xiàn)的技術(shù)。
據(jù)田繼超介紹，火箭一子級帶有四個柵格舵，分離之后四個舵展開，再入大氣層之后柵格舵可以根據(jù)制導(dǎo)指令轉(zhuǎn)動，控制火箭姿態(tài)、調(diào)整火箭的落點。
如果把這枚回收火箭想象成一個羽毛球，羽毛的部分是可以控制轉(zhuǎn)動的，火箭回收的過程中控制調(diào)整落點，實現(xiàn)初步的精準(zhǔn)定位。在臨近回收塔時，火箭下面一臺發(fā)動機點火，減速同時再次精確的控制火箭的落點，滿足捕獲臂抓取范圍要求，同時滿足對火箭位置、速度、姿態(tài)等約束。
“筷子回收技術(shù)的本身算法本身沒有特殊之處，最大的問題是這艘箭返回時的重量有100多噸。需要把它穩(wěn)穩(wěn)接住，對技術(shù)執(zhí)行機構(gòu)的要求更高，需要一定的創(chuàng)新。
據(jù)界面新聞了解，宇石空間的捕獲臂方案已經(jīng)完成設(shè)計，明年將試驗原理樣機。
目前，宇石空間把主要研發(fā)中心放在了北京，在河北省環(huán)京地區(qū)設(shè)有工廠和生產(chǎn)試驗基地。后續(xù)會考慮走向地方，已有正在洽談的項目，落地后計劃產(chǎn)品量產(chǎn)。
按照宇石空間的規(guī)劃，今年研發(fā)人員要到60人以上，建成生產(chǎn)實驗基地。該公司前期的天使和天使加輪融資資金，重點投入于組建隊伍。
今年下半年，宇石空間計劃啟動二子級動力系統(tǒng)試車。明年9月火箭一子級點火，2026年底至2027年初完成首飛，目標(biāo)時實現(xiàn)入軌。
田繼超表示，公司后續(xù)的發(fā)展路線是，讓火箭在“以飛代練”的過程中逐步完善。和星艦研制過程一樣，每一次飛行試驗都能給工程師們帶來新的收獲，在下一次飛行中進(jìn)行改進(jìn)，經(jīng)過幾次發(fā)射后，爭取2028年攻克火箭的回收技術(shù)。
“目前在業(yè)內(nèi)，大家都能實現(xiàn)充分地競爭。像我們這樣的新公司還在涌現(xiàn)，是一大積極信號。機會是平等的，未來商業(yè)發(fā)射的需求足夠多?！碧锢^超稱。
在其看來，做火箭從來不是著急的事情，快不一定穩(wěn)得住。對于一個創(chuàng)業(yè)公司，最主要的是任務(wù)是生存，拿出自己有競爭力的產(chǎn)品。市場上有很多干擾因素，但企業(yè)一定要保持戰(zhàn)略定力。