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29天内两次一箭十星,中国商业航天离“班次化”还有几步

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(文/科工力量 周德卿)

29天内,蓝箭航天完成了两次“一箭十星”。

就在刚刚,10月14日19时40分,蓝箭航天的朱雀二号改进型遥四运载火箭在东风商业航天创新试验区点火升空,将国星宇航8颗卫星和蓝塔智能光传03、04星送入预定轨道。本次任务入轨的10颗卫星,主要面向太空算力、高性能卫星互联网等需求,开展相关关键技术试验与验证。

而9月15日,朱雀二号改进型遥七才将千帆星座10颗卫星送入预定轨道,两次任务仅仅间隔29天,中间还包含国庆长假。

两次任务虽然都是“一箭十星”,但服务的客户和卫星任务有所不同。前一次主要面向大型星座组网,而此次还需要协调不同企业的卫星搭载需求。

对于商业火箭企业来说,一箭多星并不是什么新鲜事。相比一次送上去多少颗卫星,更值得关注的是,能否在较短时间内连续完成不同客户的发射任务。

这是朱雀二号系列火箭的第10次飞行。今年5月以来,朱雀二号改进型已经执行了4次任务。发射频率提高的背后,不只是火箭制造速度的提升,还涉及卫星与火箭的适配、总装测试、发射场保障等多个环节的协调。

过去,商业火箭发射更多围绕具体任务组织,客户确定后再协调火箭生产、测试和发射窗口。这种模式能够满足定制化需求,但每次任务都需要投入大量协调资源,也很难让客户提前确定进入太空的时间。

卫星互联网、太空算力等商业航天需求增长,发射服务面临新的要求:不仅要把卫星送上去,还要能够持续、可靠地提供运力,让不同客户有机会共享一枚火箭,并提前安排各自的卫星研制和交付计划。

零重空间周洲曾向科工力量提出过一个设想:如果未来火箭发射像航班一样密集,卫星能够像拼车一样便捷地进入太空,商业航天可能像早期的AI产业一样,迎来更多意想不到的应用。

随着国内商业火箭发射从“项目制”向“班次制”演进,火箭发射将不再完全围绕单个项目安排,而是逐步形成稳定、可预期的发射窗口,让不同客户能够按需购买运力。这种设想说不定就在不远方。


29天两次发射,考验的是交付能力

9月15日,蓝箭航天上一发朱雀二号改进型遥七执行了千帆星座组网任务。这是中国民营商业航天企业首次承担大型卫星互联网星座的规模化组网任务。


朱雀二号改进型遥七发射图,来源:蓝箭航天

此次遥四则面向两家客户,卫星的用途、重量和尺寸都有差别。国星宇航的8颗卫星主要验证高性能计算、星间和星地激光通信、辐射散热等技术;蓝塔智能的两颗试验星,则围绕激光数传、星载处理和能源系统开展验证。

与上一发组网任务相比,遥四需要协调不同客户的技术要求,将不同构型的卫星装进同一整流罩,并完成接口适配与有序分离。

蓝箭航天马海静介绍,此次任务采用方形承力筒布局,将卫星安装在承力筒各表面,并兼容承力筒侧挂与大型平板卫星堆叠状态。这意味着,卫星的安装位置、分离顺序和飞行程序需要一起设计,避免相互干涉。

这种适配能力有明确的商业用途。同一型号能够承接不同客户的任务,火箭公司就有机会扩大订单来源,利用原有场地、设备和人员完成更多交付。对客户而言,也增加了匹配合适运力的选择。

不过,将不同卫星装进同一枚火箭,只是完成了拼车的第一步。相比技术适配,更复杂的是不同客户之间的进度协调。尤其是多客户拼车任务,参与企业在工程经验、技术准备和手续办理等方面,往往存在明显差异。

商业航天专家高天伟告诉科工力量,大型星座的组网任务通常由工程经验较丰富的企业参与,卫星技术状态、手续准备以及与火箭公司的协作流程,都相对成熟。拼车任务则面向更多类型的客户,各家企业的研发进度和工程经验存在差异,协调难度也随之增加。

高天伟提到,部分初创企业对相关流程还不熟悉,“火箭公司还得教卫星公司怎么办手续。”多客户发射需要把各家企业的技术准备和手续进度协调到同一个发射窗口,即使火箭已经具备发射条件,搭载的卫星也必须同时准备就绪,任务才能按计划推进。不过当下,流程上有“隐性松绑”的趋势,从业者普遍感到,头部企业已进入“这发打得好、下一发就批”的节奏。

除了协调客户的准备进度,火箭公司自身也需要具备连续执行任务的能力。

马海静将29天内衔接两次任务归因于“多次任务并行准备、滚动式生产组织和标准化测发流程”。这表明,蓝箭航天并不是等上一枚火箭发射完成后,再启动下一次任务,而是让不同发次的生产、测试和发射准备工作同步推进,减少任务之间的等待和资源闲置。

遥四与遥七的短间隔,为观察商业航天的这一变化提供了具体样本。

过去,火箭发射更多围绕单个项目组织,客户确定后,再逐步协调火箭生产、测试和发射窗口。随着发射次数增加、流程逐步标准化,火箭公司开始具备连续承接不同任务的能力,商业发射也有机会从一次性的工程项目,转变为更加稳定、可预期的运输服务。


卫星被放在火箭的整流罩中

这种可预期的运输服务,正是SpaceX已经建立起来的竞争优势。通过系列任务,SpaceX以及将拼车发射逐步产品化。客户可在官网按轨道、卫星重量和发射时间查询运力与报价。不必每次从零组织专门的发射任务。

从这个点观察,朱雀二号29天内完成两次不同类型发射,意义更加明显。尽管中国商业火箭距离SpaceX成熟的班次化运营仍有差距,但蓝箭航天已经开始展现出连续承接不同客户、不同任务的交付能力。中国商业航天的竞争,也正在从证明火箭能否成功入轨,进一步转向能否持续、稳定地将客户送入太空。

更为重要的是,这一变化的受益者不只有火箭公司。当发射不再是需要长期等待的稀缺机会,而是能够提前规划、按需采购的服务,卫星企业才有条件加快技术验证和产品迭代。更多过去因发射成本和时间限制而难以开展的商业项目,也才有机会真正进入太空。


拼车给小企业一个取得在轨履历的机会

拼车发射已有多种组织方式。一类是先满足主客户的任务,再利用剩余运力搭载其他卫星;另一类则由多个客户共同使用一枚火箭。对于卫星数量较少、重量较轻的项目,可以通过分担费用获得进入太空的机会,不必单独承担整箭发射的投入。国家队保主任务成功第一,空余仓位给体制内科研,多放一颗星多一次碰撞风险,不会为赚钱增加风险。商业航天“拼车”则给了这些企业机会。

这项服务对初创企业的价值,尤其体现在帮助它们取得第一份在轨履历。航天客户极其重视可靠性。即使初创团队成员过去参与过其他型号的研制,也不能直接证明新公司的产品已经完成验证。企业需要拿出自己的在轨运行结果,才能进一步争取客户信任。

周洲告诉科工力量:“如果没有飞行,就没有客户。没有客户,更没有钱飞行。这种循环,是商业航天中小公司的常态。”

对中小企业而言,难的往往不只是造出产品,而是找到把产品送上太空的机会。

一方面,独立购买火箭运力、研制卫星的成本过高,初创企业很难承担;另一方面,即使愿意自费验证,也未必能找到合适的卫星平台和发射窗口。有限的发射机会通常优先满足已经确定的任务需求,尚未取得订单和在轨履历的中小企业,很难挤进这条供应链。

零重空间就是在没有明确用户的情况下,曾自费将载荷搭载到其他企业的卫星上。对方卫星承担自己的算力任务,零重空间则利用其剩余搭载条件完成产品验证。

这种搭载验证与多颗卫星共同使用一枚火箭并不完全相同,但两者解决的是类似的问题:让中小企业以更低的投入获得真实的在轨数据。

对于只需要检验某种器件或单项技术的企业,随着发射逐步班次化,除了购买整星发射运力,也有机会借助其他企业的卫星平台完成验证,进一步减少投入。

周洲举例说,一家芯片企业如果只是希望观察器件在空间辐射环境下能否正常运行,过去安排这样的验证可能比较麻烦。如果未来发射能够实现班次化,企业就有更多机会将器件搭载到其他公司的卫星上,不必为一项实验单独研制卫星、购买整箭运力。

发射机会越容易获得,企业越有条件反复验证、修正设计,客户也能更早判断产品表现。拼车由此连接了发射服务与下游产品的商业化过程。

SpaceX的拼车服务已经把部分安排做成公开产品:太阳同步轨道任务约每四个月一次,客户载荷延期时,可以将已付款项用于改订后续任务,并支付改订费。发射时刻表与延期处理办法同时公开,客户便可以据此安排研发和交付。


SpaceX拼车火箭内部的卫星安装实拍

高天伟将卫星客户的关注点概括为可靠性、价格和时间。他认为,定期向某一目标轨道发射,确实对客户更加方便;但火箭公司既需要凑齐按时准备好的卫星,又要面对任务中星箭安排较强的绑定关系。“不是公交车谁到谁先上,乘客和车从签约起就绑死,换车几乎等于重新来过。”临时调整搭载对象,还可能涉及技术复核和手续变更。

因此,班次化不仅要求火箭公司能够按时发射,还要求客户、卫星平台和发射任务之间形成更加稳定的协作机制。


火箭发得勤,还要算得过账

不过,从29天内完成两次发射,到真正建立固定班次,中国商业火箭还有一笔成本账要算。

目前,朱雀二号改进型仍是一次性火箭。通过并行生产、标准化测试和发射流程优化,蓝箭航天能够缩短不同任务之间的间隔,但每次发射依然需要重新制造箭体、发动机等主要设备。

这给商业火箭企业带来了新的压力。发射频率越高,需要交付的新火箭就越多。企业必须提前建设产能、储备零部件,并维持一定规模的生产团队。发射场的周转效率提高了,制造端却需要持续投入更多资源。

更复杂的是,这笔产能投资还面临可重复使用技术带来的不确定性。

高天伟指出,火箭企业当前需要满足一次性发射的制造需求,未来又希望通过复用减少重复制造。如果按照眼下的发射需求大规模扩建厂房、增加人员,未来复用成熟后,可能出现产能冗余,当前高频发射靠积压期攒下的发动机库存支撑,库存消耗快,后续节奏可能回落;但如果提前按照复用后的制造需求安排生产,又可能无法满足当前不断增长的发射任务。

对于火箭企业,这实际上是一个投资时机的问题。扩产能够提高眼下的交付能力,却也意味着长期固定成本的增加。而重复使用技术何时成熟、能够节省多少新箭制造投入,仍需要更多实际飞行验证。

蓝箭航天正在通过朱雀三号尝试解决这一问题。今年8月19日,朱雀三号遥二完成入轨及一子级陆地回收,成为我国首款成功入轨并实现陆地回收的运载火箭。与朱雀二号改进型不同,朱雀三号从设计之初就考虑了重复使用,希望通过回收一子级,减少每次发射重新制造火箭的投入。


朱雀三号一子级稳稳落地

这部分成本并不低。新华社此前援引型号研制负责人介绍,一般情况下,火箭一子级成本约占全箭的70%,液氧甲烷燃料费用只占发射成本的1%至3%。因此,相比减少燃料消耗,让昂贵的箭体和发动机多次使用,对降低发射成本更有意义。

但回收成功还不能直接算成成本节省。火箭落地后需要经过检查、维修和再次飞行验证。实际能够重复使用多少次、两次飞行之间需要间隔多久,都会影响其经济性。如果维修费用过高,或者周转时间过长,复用带来的成本优势也会被削弱。

即使火箭能够以更低成本、更高频率发射,商业上的问题也没有全部解决。

对于拼车任务,火箭公司还需要找到足够多、能够按时交付卫星的客户。发射窗口安排得越密集,企业就越需要持续的订单填充运力。如果卫星数量不足,或者客户频繁延期,固定班次反而可能增加运营成本。

换句话说,制造成本降低,并不意味着每个发射班次都能盈利。企业还需要把运力利用率、客户交付进度和发射频率一起考虑,才能真正降低客户购买发射服务的成本。

从蓝箭航天目前的产品布局看,朱雀二号与朱雀三号承担着不同的任务。前者通过连续发射和多客户适配,提高现有火箭的交付效率;后者则需要进一步验证,重复使用能否减少制造投入,支撑更加密集的发射需求。

29天完成两次发射,说明中国商业火箭正在提高任务组织和连续交付能力。但从项目制走向班次制,仅靠缩短发射间隔还不够。火箭公司需要有稳定的订单、可控的成本,以及能够支撑持续发射的制造和测发体系。

这也回应了文章开头的设想:卫星企业能否像乘客购买机票一样,提前预订运力,而不必为每一次在轨试验单独等待发射机会。至少目前,中国商业航天还站在项目制与班次制之间。

接下来,蓝箭航天计划在第四季度推进朱雀三号的首次复用飞行。相比29天内完成两次发射,火箭能否重复使用、复用后能否进一步降低成本,将是商业航天迈向班次化运营的另一场考验。

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