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陳藍 | 盤點2023中國航天:大航天時代正在到來
藍箭在遙三發射成功后發布了大型可復用甲烷火箭朱雀三號。朱雀三號同樣對標獵鷹九號,采用不銹鋼箭體,直徑4.5米,箭長76.6米,起飛重量約660噸,起飛推力約900噸,一次性任務低軌運載能力達21.3噸,航區回收任務達18.3噸。預定2025年首飛。
除了天兵和藍箭,國內各家民商火箭公司都在緊鑼密鼓地研制液體發動機和可復用液體火箭。11月2日和12月10日,星際榮耀的雙曲線二號全尺寸一子級驗證箭兩次圓滿完成垂直發射及回收,飛行高度分別為178米和343米。雙曲線二號使用焦點一號15噸級液氧甲烷發動機。星際榮耀成為藍箭后國內第二家試飛甲烷火箭的民商航天公司。稍早的9月27日,用于雙曲線三號可復用大型火箭的焦點二號百噸級變推力液氧甲烷發動機(海平面推力85噸)也完成了全系統試車。
圖5 雙曲線二號垂直回收試驗(圖源:星際榮耀)
星河動力2023年度完成了蒼穹50液氧煤油發動機多項試車考核。智神星一號可復用液體火箭完成了多項大型地面試驗,已于5月17總裝下線,計劃于2024年內實施入軌首飛。年底C/C+輪11億融資的完成,將助力其可復用液體中型箭一步到位的目標。
深藍航天在2022年完成了縮比液體驗證箭垂直發射回收試驗后,2023年繼續取得進展。它的20噸級雷霆R1液氧煤油發動機已完成多次全系統試車。10月,雷霆R1完成首次額定工況 420 秒長程試車,計劃2024年進行星云一號火箭一子級垂直回收飛行驗證,并在年內進行軌道發射。
12月15日,東方空間自研原力-85百噸級液氧煤油發動機半系統熱試車成功,計劃2025年發射引力二號液體火箭。6月中,宇航推進70噸級滄龍一號液氧甲烷發動機完成數次系統級點火測試。7月,天回航天百噸級混合循環液體火箭發動機“紅龍一號”半系統熱試車圓滿成功。12月,中科宇航液體動力系統試驗中心在廣州開工建設。
十年間冒出這么多火箭公司,如今一同涌入液體火箭賽道,不斷發布的研發進展令人眼花繚亂,頗有春秋戰國群雄逐鹿的味道。可復用液體火箭不僅是中國商業火箭公司的共同目標,也已經成為中國商業航天下半場的入場券。
但并不是所有公司都放棄了固體火箭。堅持固液并舉戰略的星河動力2023年成為首家具備高密度發射能力的民商航天公司。谷神星一號小固體火箭年內一共發射7次,并首次實現海射。9月下旬,谷神星一號首度發射失利,但僅用兩個多月便復飛成功,充分展示了實力。
圖6 谷神星一號海上發射(圖源:星河動力)
2023也是星際榮耀的轉機之年。雙曲線一號4月成功復飛,12月再下一城。6月,國內最大固體箭力箭一號再次發射取得成功,一箭26星創中國紀錄。東方空間研制成功全球首款捆綁式全固體火箭,即將發射,可望超越歐洲織女星C成為世界最大固體火箭。
順便說,固體火箭具備快速發射能力,戰略意義重大,國家層面不可放棄。國家隊長征十一等固體箭肯定是國防市場主力,但民商小固體可以成為極為重要的補充和備份。另一方面,國家隊的快舟和捷龍固體火箭也是面向商業市場研制的。它們和民商小固體在商業市場同場競技,一起卷生卷死,必定能將固體火箭成本降到全球最低。中國航天生態和美國大相徑庭,小固體火箭的繁榮景象在美國不可能出現。
商業衛星領域,2023年是穩步發展的一年。國家級巨型低軌通信星座緊鑼密鼓準備中。多顆衛星互聯網技術試驗衛星的入軌和在軌測試,拉開了中國版星鏈建設的序幕。7月,銀河航天靈犀03星成為中國第一顆入軌的柔性太陽翼平板式通信衛星,將驗證下一代低軌寬帶衛星通信技術。依托銀河航天低軌寬帶通信衛星,中國信息通信研究院和銀河航天合作開展試驗,實現了低軌衛星網絡與地面5G網絡深度融合,邁出了中國天地網絡通用技術攻關的關鍵一步。
圖7 銀河航天平板衛星(圖源:銀河航天)
8月,華為Mate 60 Pro手機發布,在中國電信支持下實現消費級手機直連天通衛星。這是本年度商業衛星通信領域最大新聞。11月,中國電信宣布將提供第二種直連衛星服務 - 天啟終端直連衛星服務。國電高科的天啟物聯網(窄帶通信)星座本年度有多次發射,組網已過半,多個行業已開展應用。
此外,和德宇航發射多顆和德三號衛星,交通VDES(海事定位廣播)衛星系統組網持續進行中。云遙、天目掩星氣象衛星星座建設順利,新型氣象探測手段進入實用。橢圓時空發射星池一號多顆衛星,通導遙一體化星座技術開始在軌實驗。這些進展延續了近年的趨勢,即商業衛星應用從單顆試驗性小衛星,發展為多星細分應用,現在已到了規模化星座階段。
國家級巨型星座和多個民商星座創造了中國航天史上前所未有的巨大需求,給中國商業航天尤其是民營航天提供了極為難得的機會,將惠及產業鏈上下游所有環節。
海南商業航天發射場便應這樣的需求而生。經過一年半高速建設,發射場一號工位于2023年12月29日正式完工。2024年6月,長八改火箭將在此工位首飛。它是國內首個不設導流槽,而以導流錐等設施替代的發射工位。一周前的12月22日,能適配19型商業火箭的二號工位導流槽完成封頂,將于2024年年底前投入使用,首發極有可能是航天科技八院3.8米直徑的新火箭。
圖8 海南商業航天場鳥瞰(左一號工位,右二號工位)(圖源:新華社)
在不遠處的文昌航天發射中心,執行載人登月任務的長征十號發射臺也即將動工。不久的未來,海南文昌或將和卡納維拉爾角相媲美。文昌的繁忙景象是2023年中國航天的縮影:國家隊和民營企業并駕齊驅,一起重塑中國航天的明天。一個通向星辰大海、欣欣向榮的嶄新產業已經呼之欲出。
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本文僅代表作者個人觀點。
- 責任編輯: 史岱君 
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