国内商业航天领域正迎来一波发射高潮,国产商业火箭“批量上天”的趋势愈发明显。近日,中科宇航力箭一号遥八运载火箭在东风商业航天创新试验区成功发射,采用“一箭3星”模式,将中科卫星03星和04星等顺利送入预定轨道。仅今年8月,国内就完成了9次商业发射任务,全年民商火箭计划排期至少达20次,商业航天进入快速发展阶段。
与此同时,全球商业航天领域的竞争也在加剧。SpaceX星舰V2近期完成第11次飞行试验,标志着国际商业航天在可重复使用技术上取得重要突破。这一进展不仅推动了技术进步,也为全球产业竞争设立了新的标杆。然而,在热闹的发射场面背后,国内商业航天仍面临多重现实瓶颈,亟需从技术、产业链和生态构建等多个维度进行突破。
技术层面,可重复使用技术的商业化闭环尚未形成。尽管国内箭元科技“元行者一号”实现了海上软着陆回收,深蓝航天完成了百吨级发动机试车,但与SpaceX成熟的“回收-复用-迭代”模式相比,仍存在本质差距。目前,国内多数企业仍处于单次技术验证阶段,火箭复用次数、回收成功率和成本控制效果均缺乏实战检验。相比之下,SpaceX星舰通过11次试飞已实现助推器精准着陆和在轨载荷释放,技术成熟度的差距直接导致国内主力商业火箭运力难以满足低轨星座规模化组网需求。
运力供给的短缺是制约行业规模化发展的核心问题。根据公开数据,美国SpaceX星舰的近地轨道运载能力可达150吨,而中国现役运载能力最大的长征五号仅为25吨,中美火箭运力差距约四至六倍。尽管中国正在积极发展重型运载火箭技术,如预计2035年前完成研制的长征九号,其低轨道最大运载能力可达150吨,但当前运力不足的问题仍需解决。业内专家指出,成本问题更多是运力不足的衍生结果,而非制约行业发展的核心因素。
发射成本方面,国内商业火箭报价存在明显差异。中科宇航固体火箭的发射报价约为每公斤6万至7万元,而未来力箭二号液体火箭凭借可重复使用技术,发射成本有望降至每公斤2万多元,接近国际主流水平。相比之下,美国SpaceX猎鹰9号火箭全复用状态下发射成本约1.4万至1.8万人民币/公斤,而国内主流商业发射报价集中在每公斤5万至10万元,部分小型火箭或特殊轨道发射费用仍可达每公斤15万元。这意味着,一颗500公斤级卫星的发射费用最高可能达到7500万元,甚至超过其制造成本,成为制约卫星规模化部署的重要因素。
可重复使用火箭成为破局关键。火箭成本的“大头”是发动机和箭体,一级箭体的成本占70%以上。如果能够实现火箭回收和重复使用,便可以均摊每次发射的成本,从而显著降低发射费用。目前,国内多家企业已布局可回收复用火箭的研制。蓝箭航天朱雀三号计划于今年四季度完成首次飞行与回收,星际荣耀的双曲线三号重复使用运载火箭也预计在未来一年左右实施入轨和回收验证。航天科技集团、星河动力、中科宇航等企业也在推进相关技术验证。
液体可回收火箭是当前的核心发展方向。其优点在于比冲高、推力可调,便于实时轨迹与推力优化,落点精度高。发动机、机体等“高价值部件”集中在一级,回收后经济收益最大。复用次数多(Falcon 9 Block-5设计10-100次),能把每公斤LEO成本压到1000-2500美元,比传统一次性火箭降70-90%。相比之下,固体火箭和混合火箭的复用效益较低,市场关注度不高。
批产能力也成为解决运力不足的关键途径。目前,国内多家民营火箭公司正在加快批产能力建设。力箭二号超级工厂可达年产20发中大型液体火箭的能力,星际荣耀落地生产基地后已规划双曲线三号年产20发的能力,天兵科技也通过“三大中心五大平台”布局,构建起天龙三号年产30发的制造体系。实现从“单次试验”到真正的可“批量交付”能力跃迁,或才是决定企业能否抓住行业机遇的核心竞争力。
业内专家认为,我国商业航天的未来发展不仅依赖运载火箭的突破,还需要卫星、发射场等基础能力的全面升级。在此基础上,应形成高性价比、高频次发射、风险共担的航天运输服务体系,构建起与行业整体发展需求相匹配的合作伙伴关系,共同推动商业航天生态的成熟与壮大。尽管当前面临多重挑战,但国内商业航天正处在产业链全面爆发前必须经历的关键阶段,未来有望通过技术创新和产业协同实现突破。