界面新聞?dòng)浾撸R悅?cè)?/p>
5月初夏,在北京亦莊亦城時(shí)代廣場一棟寫字樓中的辦公室,界面新聞?dòng)浾咭姷搅擞钍臻g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(shí)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(shí)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(yùn)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(duì)”。今年3月,宇石空間宣布完成數(shù)千萬元天使輪融資。
時(shí)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(shí)質(zhì)性進(jìn)展。例如,成立于2016年的星際榮耀在2019年成功實(shí)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(dòng)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(bào)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(shí)也走了很多彎路。
在他看來,新興火箭公司有多項(xiàng)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(duì),他們都曾在國家隊(duì)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(dòng)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(yàn),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(shí)覺得,在國家隊(duì)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(shí)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(shí),我們認(rèn)為國內(nèi)也能短時(shí)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(shí)國內(nèi)商業(yè)航天企業(yè)還是在模仿國家隊(duì)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?yàn)楫?dāng)時(shí)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(dòng)機(jī)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(shí)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。”田繼超稱,宇石空間的團(tuán)隊(duì)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(dòng)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(yùn)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(shí)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(duì)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(shí)際的運(yùn)載能力只夠滿足整體發(fā)射需求的1/10左右。”田繼超認(rèn)為,真正滿足市場需求的火箭,首先在實(shí)際運(yùn)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(yùn)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(duì)火箭來執(zhí)行任務(wù),主要是因?yàn)檫@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(yùn)營商不會(huì)輕易選擇。
目前市面上能夠提供運(yùn)載能力的民營液體火箭有朱雀二號、天龍二號等,它們的運(yùn)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(yùn)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?!?/span>
“預(yù)計(jì)這兩年,民營火箭產(chǎn)品趨于成熟,今年年底到后年,會(huì)迎來爆發(fā)年,至少有10枚型號的火箭會(huì)迎來首飛?!碧锢^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(bào)告中,對商業(yè)航天的發(fā)展特別強(qiáng)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(qiáng)對商業(yè)航天企業(yè)點(diǎn)火試車、發(fā)射試驗(yàn)等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的管理和審核,行業(yè)發(fā)展將更為規(guī)范,以降低風(fēng)險(xiǎn)。
目前,宇石空間全力瞄準(zhǔn)大運(yùn)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(qiáng)的運(yùn)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(huì)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。”田繼超稱。
在目前運(yùn)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(qiáng)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。”田繼超笑稱,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(gè)重要原因是成本。
據(jù)界面新聞了解,在火箭實(shí)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(shí)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(gè)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(gè)信號?!碧锢^超稱。
他同時(shí)指出,從研制、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、實(shí)驗(yàn)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。”田繼超稱。
同樣,在宇石空間初創(chuàng)團(tuán)隊(duì)眼里,“筷子回收”技術(shù)也不是不可實(shí)現(xiàn)的技術(shù)。
據(jù)田繼超介紹,火箭一子級帶有四個(gè)柵格舵,分離之后四個(gè)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(dòng),控制火箭姿態(tài)、調(diào)整火箭的落點(diǎn)。
如果把這枚回收火箭想象成一個(gè)羽毛球,羽毛的部分是可以控制轉(zhuǎn)動(dòng)的,火箭回收的過程中控制調(diào)整落點(diǎn),實(shí)現(xiàn)初步的精準(zhǔn)定位。在臨近回收塔時(shí),火箭下面一臺發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火,減速同時(shí)再次精確的控制火箭的落點(diǎn),滿足捕獲臂抓取范圍要求,同時(shí)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(shí)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(jī)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(jì),明年將試驗(yàn)原理樣機(jī)。
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(yàn)基地。后續(xù)會(huì)考慮走向地方,已有正在洽談的項(xiàng)目,落地后計(jì)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(shí)驗(yàn)基地。該公司前期的天使和天使加輪融資資金,重點(diǎn)投入于組建隊(duì)伍。
今年下半年,宇石空間計(jì)劃啟動(dòng)二子級動(dòng)力系統(tǒng)試車。明年9月火箭一子級點(diǎn)火,2026年底至2027年初完成首飛,目標(biāo)時(shí)實(shí)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(yàn)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(shí)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(jī)會(huì)是平等的,未來商業(yè)發(fā)射的需求足夠多。”田繼超稱。
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(gè)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。


