全球最大固體火箭首飛成功，中國只想追趕Space X？

2024年1月11日，山東海陽連理島南方海面。遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去，海平線上隱約可見一艘紅色的大船。大船上靜悄悄地樹立著一個(gè)下寬上細(xì)的白色圓柱體。這就是中國民商航天公司——東方空間的引力一號火箭，它即將進(jìn)行海上首飛。

下午1點(diǎn)30分整，只見遠(yuǎn)處火光一閃，一股巨大的煙云翻滾著劃過海面，然后火箭開始緩緩上升，長長的煙柱映在海面上，異常美麗。這一切都是在無聲無息中發(fā)生的。幾秒鐘后，巨大的聲浪砰然襲來，幾乎要擊破耳膜。雖然這種夾雜著爆裂聲的轟鳴讓心臟都有點(diǎn)難受，但它如此強(qiáng)烈而獨(dú)特，以至能感覺到一絲快感。隨著火箭快速爬升變得越來越小直至無法看清，轟鳴也漸漸減弱。空中留下了長長的白色煙云，在高空風(fēng)吹拂下變成了扭曲的形狀。

引力一號在海陽以南海面****成功（圖源：東方空間）

40分鐘后，火箭****宣告成功，三顆云遙一號氣象衛(wèi)星準(zhǔn)確入軌。這是中國每年數(shù)十次航天****中普普通通的一次。但這枚火箭卻有點(diǎn)不走尋常路，實(shí)屬多年少見，值得一說。

它給人的第一印象是，一枚外形很萌的大火箭，身材矮胖粗壯（絕非貶義）。30米的高度，卻綁了四個(gè)和芯級一樣直徑2.65米的助推器。此外，它還有個(gè)長度9米多、直徑4.2米、和長七類似的巨大的整流罩。大頭、粗腿，Q萌的視覺效果馬上出來了。

引力一號****前在垂直測試廠房中（圖源：東方空間）

引力一號噸位也不小，妥妥超過了歐洲織女星C，成為史上最大軌道級固體火箭。它起飛重量405噸，起飛推力600噸，近地軌道（LEO）運(yùn)載能力6.5噸、太陽同步軌道（SSO）運(yùn)載能力4.2噸，可支持百公斤級衛(wèi)星“一箭30星”****。

相比之下，航天科工快舟一號小固體30米的高度，卻只有小幾百公斤的SSO運(yùn)載能力。此前國內(nèi)最大固體箭力箭一號和捷龍三號，也是30米的高度，SSO運(yùn)力1.5噸。而運(yùn)載能力相似的長征八號和長征六號A則高達(dá)50米。歐洲織女星C高度35米，運(yùn)載能力差不多只有引力一號的一半。小型箭高度，中型箭能力，這樣的火箭航天史上確實(shí)不多見。

穿上“保溫衣”的引力一號離開廠房開始垂直轉(zhuǎn)運(yùn)（圖源：東方空間）

為什么這枚火箭要設(shè)計(jì)得如此之萌？道理其實(shí)很簡單。大整流罩的好處不用多說。粗短身材的穩(wěn)定性對海上****來說更為重要。但做捆綁火箭還是有技術(shù)門檻的。引力一號不僅是國內(nèi)火箭首次采用固-固捆綁形式，也是國際上唯一的大尺寸固-固捆綁火箭（以往有大直徑固體芯級上綁小直徑固體助推，如印度PSLV火箭）。它還有一個(gè)精妙設(shè)計(jì)：起飛時(shí)助推器點(diǎn)火、芯一級延遲點(diǎn)火的連續(xù)助推飛行模式能克服固體發(fā)動(dòng)機(jī)不同步帶來的干擾。

據(jù)東方空間介紹，在三年研發(fā)期，引力一號研制團(tuán)隊(duì)開展了23項(xiàng)大型地面試驗(yàn)，489項(xiàng)單項(xiàng)試驗(yàn)，1452次試驗(yàn)迭代。實(shí)現(xiàn)了海陸通用中型火箭構(gòu)型優(yōu)化、低成本簡易捆綁火箭模態(tài)試驗(yàn)、大推力多噴管復(fù)雜底部力熱環(huán)境預(yù)示及熱防護(hù)技術(shù)、固體捆綁火箭載荷辨識(shí)、大氣層內(nèi)大后效固體助推分離技術(shù)、簡易充氣柔性保溫防護(hù)罩等等首創(chuàng)或首次應(yīng)用的技術(shù)。技術(shù)細(xì)節(jié)過于瑣碎，不展開了。

引力一號不僅是全球運(yùn)力最大固體運(yùn)載火箭和國內(nèi)運(yùn)力最大民商火箭，也是國內(nèi)海上****噸位最大火箭暨世界首型海上****捆綁式火箭。為此，這次****啟用了世界上第一艘專用火箭****與回收多功能船——東方航天港號。它載重2.2萬噸，具有無人駕駛自主航行和遠(yuǎn)程控制能力，船身中間自帶導(dǎo)流槽，支持海射“三垂”測發(fā)模式，可滿足中大型運(yùn)載火箭海上****需求。能和它媲美的可能只有原海射公司受損退役的奧德賽號****平臺(tái)，但奧德賽并非專門為火箭****設(shè)計(jì)。它由鉆井平臺(tái)改建而成，缺乏自主航行能力，功能也不夠全面。

已經(jīng)上船的引力一號（可見導(dǎo)流槽）（圖源：東方空間）

即將離港的東方航天港號火箭****回收船和引力一號（圖源：東方空間）

從1月5日起短短一周內(nèi)，中國已經(jīng)進(jìn)行了4次航天****。就在不到兩小時(shí)前，快舟一號甲火箭在酒泉****成功。但引力一號作為本年度民商火箭首發(fā)，更是第一型首飛的新火箭，外形Q萌、集眾多最大、最重、第一、首次于一身，毫無疑問引起的關(guān)注最多。但這只是2024中國航天的序幕。2024將是極為繁忙的一年，有很多精彩的看點(diǎn)，其中重頭戲是商業(yè)航天。

國家隊(duì)的載人航天和深空探測依然是2024年很值得關(guān)注的航天任務(wù)。中國空間站將迎來兩艘神舟飛船和兩艘天舟貨運(yùn)飛船。航天員中將出現(xiàn)哪些新面孔，會(huì)不會(huì)有意外之喜，值得期待。深空方面，鵲橋二號中繼星和搭載的兩顆月軌通導(dǎo)遙星座試驗(yàn)小衛(wèi)星（天都一號二號）、嫦娥六號月背采樣返回任務(wù)也一定會(huì)成為全球關(guān)注焦點(diǎn)。

2024年意義更為深遠(yuǎn)的一件大事是星網(wǎng)（又稱國網(wǎng)或GW）的規(guī)模化組網(wǎng)****。2023年，4組衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)試驗(yàn)衛(wèi)星相繼****，小規(guī)模組網(wǎng)試驗(yàn)應(yīng)該已在緊鑼密鼓地進(jìn)行中。由于頻譜的稀缺性，國際電聯(lián)（ITU）對非地球同步軌道（NGSO）衛(wèi)星星座提出了嚴(yán)格的部署節(jié)點(diǎn)要求。要保住頻譜權(quán)利，必須按節(jié)點(diǎn)要求完成****。12992顆衛(wèi)星的星網(wǎng)星座最晚必須在未來10年內(nèi)完成部署。換句話，即使拖到最后期限完成，也要求平均每年****1299顆衛(wèi)星。我國目前的****能力與此還有較大差距。時(shí)不我待！

可以說，海南商業(yè)航天****場就是為星網(wǎng)組網(wǎng)****而生的。2023年底，****場一號工位竣工，二號工位導(dǎo)流槽等設(shè)施完成封頂。按設(shè)計(jì)，一號工位將用于長八改，而二號工位則適用于19型不同的商業(yè)火箭。用于固體火箭的三號場坪工位也已于6月開工建設(shè)。此外，有消息說擱置已久的浙江象山商業(yè)航天****場項(xiàng)目也可望重新啟動(dòng)。

海南商業(yè)航天****場（圖源：互聯(lián)網(wǎng)）

海陽東方航天港近年發(fā)展迅速。除了這次剛剛投入使用的東方航天港號專用火箭****船，更穩(wěn)定、可用于大型液體火箭****的半固定海上****平臺(tái)也在悄然建造中。2023年12月，博潤九州號貨船遠(yuǎn)赴南海，在廣東陽江附近完成了捷龍三號和長十一的兩次****，為設(shè)想中未來的南方母港做了鋪墊。海上****作為地面****場的有效補(bǔ)充，將占據(jù)中國商業(yè)航天****一席之地。

2024年新箭首發(fā)將非常熱鬧，數(shù)量將創(chuàng)歷史新高，而其中幾乎都是商業(yè)火箭。引力一號只是其中的第一箭。我們羅列一下其他首發(fā)火箭。

航天科技長八改：二級從基本型的3米直徑增加到3.35米，整流罩從4.2米增加到5.2米。計(jì)劃6月在海南商業(yè)航天****場一號工位首飛。

航天科技XLV（八院3.8米箭）：將成為5米直徑芯級的長五和長五乙外中國直徑最大火箭。計(jì)劃下半年在海南商業(yè)航天****場二號工位首飛。

天兵科技天龍三號：國內(nèi)首型獵鷹九級別的可復(fù)用液體箭。計(jì)劃年中首飛（不回收）。如果成功將大大縮小和SpaceX的差距。

星河動(dòng)力智神星一號：首枚火箭已總裝下線，計(jì)劃下半年酒泉首飛。

深藍(lán)航天星云一號：計(jì)劃在海南商業(yè)航天****場進(jìn)行一子級陸上回收、海上回收飛行驗(yàn)證，年底完成入軌****回收。如果成功，將成為中國第一款入軌可回收火箭。

藍(lán)箭朱雀二號改型：二級取消TQ-12加TQ-11游機(jī)方案，改為可多次啟動(dòng)變推力泵前擺TQ-15A發(fā)動(dòng)機(jī)，性能也有所提高。

星際榮耀雙曲線二號Y海上回收驗(yàn)證箭：在海上著陸平臺(tái)重復(fù)2023年11、12月的垂直****回收試驗(yàn)

除了首發(fā)箭，民商航天現(xiàn)役火箭****密度將繼續(xù)增加。其中谷神星一號計(jì)劃6發(fā)，力箭一號計(jì)劃5發(fā)，雙曲線一號計(jì)劃3發(fā)，朱雀二號（改型）計(jì)劃3發(fā)。加上引力一號、天龍三號、智神星一號、星云一號首發(fā)箭，中國民商航天年度****數(shù)量有望超過20發(fā)。國家隊(duì)方面也不會(huì)松懈，全年****次數(shù)大概率將再破記錄。

這是中國航天史上從未出現(xiàn)過的蓬勃向上的景氣局面。這是怎么發(fā)生的？其實(shí)我們都看得很清楚，星網(wǎng)項(xiàng)目的拉動(dòng)效應(yīng)已經(jīng)開始出現(xiàn)?？梢灶A(yù)期，它所創(chuàng)造的巨大需求將成為未來十年整個(gè)行業(yè)最重要的驅(qū)動(dòng)力，將推動(dòng)創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步以及成本的大幅降低，而低成本反過來又會(huì)創(chuàng)造出新的需求。市場規(guī)模的迅速擴(kuò)大將會(huì)帶來一場產(chǎn)業(yè)革命。每次技術(shù)革命都是相同的邏輯，大航天時(shí)代也不例外。

馬斯克早已明白這個(gè)道理。所以他以一己之力創(chuàng)造了星鏈這個(gè)巨大需求，成為了可復(fù)用火箭研制的原動(dòng)力。后者大幅降低****成本的能力，又使得星鏈具備了商業(yè)可行性和可持續(xù)性，從而在SpaceX內(nèi)部形成了一個(gè)閉環(huán)，使可復(fù)用航天運(yùn)輸系統(tǒng)從科學(xué)幻想變?yōu)榱爽F(xiàn)實(shí)，并正在向更大規(guī)模（星艦）發(fā)展。不過，SpaceX未來仍存在一個(gè)潛在危機(jī)：競爭不夠。

中國的情況有所不同。中國沒有馬斯克和SpaceX，但有著一個(gè)擅長長期規(guī)劃、執(zhí)行力超強(qiáng)的政府。在高鐵、核電、光伏、風(fēng)能、新能源汽車等行業(yè)，政府政策主導(dǎo)、政府投資（或補(bǔ)貼）創(chuàng)造需求、企業(yè)公平競爭的模式屢試不爽。在商業(yè)航天領(lǐng)域，中國的大規(guī)模需求也由政府創(chuàng)造，它就是星網(wǎng)。

可能很多人要問，中國兩大航天集團(tuán)已經(jīng)有20多款在役長征、快舟、捷龍火箭，加上這些民商火箭，已經(jīng)超30款了。星網(wǎng)的需求的確很大，但需要這么多型號的新火箭嗎？為什么不更好地利用現(xiàn)有資源而去做低水平重復(fù)投資？還有，民商火箭是不是已經(jīng)出現(xiàn)泡沫？

回答：星網(wǎng)****需求極大，現(xiàn)役一次性火箭****成本很高，初期組網(wǎng)少量使用可以承受，但如果以它們作為主力來建設(shè)星網(wǎng)，即便對中國這樣經(jīng)濟(jì)實(shí)力雄厚的大國，在財(cái)力上也幾乎是不可能的任務(wù)。規(guī)?；梢杂行Ы档统杀?，但因火箭技術(shù)高度復(fù)雜、制造要求極高，現(xiàn)有火箭降本依然存在天花板。沒有選擇，主力火箭必須采用成本導(dǎo)向設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)可復(fù)用和重型化。而這恰恰是我們?nèi)狈Φ摹?/p>

這樣的火箭只能通過商業(yè)化來催生。激烈的市場競爭能推動(dòng)創(chuàng)新，驅(qū)動(dòng)技術(shù)的快速進(jìn)步。市場會(huì)很卷，重復(fù)投資不可避免，出現(xiàn)一些泡沫也很正常。新能源汽車等行業(yè)也出現(xiàn)了類似情況，但依然蓬勃發(fā)展，終成正果。航天技術(shù)要求極高，低水平競爭者的淘汰會(huì)更早出現(xiàn)，因而進(jìn)化效率更高。相信中國商業(yè)航天的泡沫和低水平重復(fù)問題不會(huì)很突出。

重復(fù)一下這個(gè)閉環(huán)的商業(yè)邏輯：創(chuàng)造巨量需求，激發(fā)市場競爭，推動(dòng)技術(shù)革命，大幅降低成本，反過來進(jìn)一步推動(dòng)需求擴(kuò)大，最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)騰飛。問題的關(guān)鍵就是這個(gè)巨大的需求。只要它真真實(shí)實(shí)存在，那就一定能實(shí)現(xiàn)航天可持續(xù)的健康發(fā)展，推動(dòng)人類走向星辰大海。

星鏈的初步成功已經(jīng)證明衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)真實(shí)存在的巨大需求，中國采用跟隨戰(zhàn)略建設(shè)星網(wǎng)比星鏈風(fēng)險(xiǎn)更小。我們能發(fā)揮制度優(yōu)勢，國家統(tǒng)一規(guī)劃，國家隊(duì)牽頭實(shí)施，民企積極參與。這是個(gè)開放式體系，比SpaceX模式參與者更多、競爭更充分（卷）、產(chǎn)業(yè)鏈拉動(dòng)更大，也有能力實(shí)施規(guī)模更大、商業(yè)盈利周期更長、靠單一公司（如SpaceX）根本不可能實(shí)施的巨型項(xiàng)目，比如空間太陽能電站。

中國是目前世界上空間站太陽能電站預(yù)研位于前列的國家。在西安和重慶，有兩個(gè)能量無線傳輸試驗(yàn)設(shè)施已經(jīng)建成或正在建設(shè)。這個(gè)十年內(nèi)，將開展在軌能量傳輸實(shí)驗(yàn)。2030年后將建設(shè)兆瓦級小型示范實(shí)驗(yàn)電站。2050年，計(jì)劃****萬噸質(zhì)量的吉瓦級商用電站。如此巨大的質(zhì)量需要極低成本的****系統(tǒng)，這將是繼星網(wǎng)后驅(qū)動(dòng)中國商業(yè)航天的一個(gè)規(guī)模更大的需求，也是民商航天企業(yè)的巨大機(jī)會(huì)。

西安電子科技大學(xué)“逐日工程”太陽能電站地面驗(yàn)證設(shè)施（圖源：西電）

此外，空間站技術(shù)的成熟和****成本的迅速降低，會(huì)推動(dòng)太空旅游的需求增長。因?yàn)槿丝诨鶖?shù)巨大，當(dāng)太空旅游的費(fèi)用降低到某個(gè)門檻，將會(huì)引發(fā)指數(shù)級增長和市場爆發(fā)。在剛剛過去的年末，中國可控核聚變創(chuàng)新聯(lián)合體正式宣布成立，中國聚變公司舉行揭牌儀式，國務(wù)院國資委啟動(dòng)未來產(chǎn)業(yè)啟航行動(dòng)，明確可控核聚變?yōu)槲磥砟茉次ㄒ环较?。這意味著，到月球開采氦三礦產(chǎn)可能也不遠(yuǎn)了。

這些巨型項(xiàng)目不僅會(huì)有力促進(jìn)可回收火箭和空天飛機(jī)等低成本航天運(yùn)輸系統(tǒng)的發(fā)展和成熟，也會(huì)推動(dòng)太空基礎(chǔ)設(shè)施如商業(yè)空間站（太空酒店）和太空工業(yè)設(shè)施如電站、月礦的建設(shè)。中國的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和制度優(yōu)勢讓我們有很大機(jī)會(huì)在這些領(lǐng)域成為領(lǐng)導(dǎo)者。中國商業(yè)航天企業(yè)在超卷環(huán)境下成長，競爭力強(qiáng)悍，前景十分光明。

扯遠(yuǎn)了。讓我們把思路從未來拉回到2024年。2024年中國商業(yè)航天的格局將如何演變？會(huì)不會(huì)很快進(jìn)入淘汰賽？

中國民商火箭已經(jīng)進(jìn)入了以液體火箭為目標(biāo)的下半場。有意思的是，很多公司都不約而同地對標(biāo)獵鷹九號推出了大中型可復(fù)用液體火箭，比如天兵科技的天龍三號、藍(lán)箭航天的朱雀三號、星際榮耀的雙曲線三號。按計(jì)劃它們都將在今明兩年內(nèi)實(shí)現(xiàn)首飛。

東方空間不僅成功****了最大固體箭引力一號，也同樣在研制對標(biāo)獵鷹九號的引力二號可回收液體火箭。12月上旬，用于引力二號的百噸級原力-85液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)在無錫完成了半系統(tǒng)試車。這是一臺(tái)采用針?biāo)ㄊ絿娮⑵鳌?biāo)SpaceX梅林1D的可復(fù)用變推力發(fā)動(dòng)機(jī)。引力二號芯一級將采用9臺(tái)原力-85，芯二級采用一臺(tái)原力-85真空版。該箭****質(zhì)量690噸，近地軌道載荷能力15噸，計(jì)劃于2025年首飛。

原力-85發(fā)動(dòng)機(jī)模型（圖源：互聯(lián)網(wǎng)）

其實(shí)，各家頭部民商火箭公司的技術(shù)路線和市場策略也不盡相同。比如，藍(lán)箭all in甲烷箭，穩(wěn)扎穩(wěn)打，意在厚積薄發(fā)。天兵善于整合資源，欲利用成熟煤油技術(shù)出奇制勝、后來居上。星河動(dòng)力則堅(jiān)持固液并舉路線，先市場后技術(shù)，可能最早實(shí)現(xiàn)商業(yè)盈利。東方空間估計(jì)也會(huì)走固液并舉路線。星網(wǎng)初期組網(wǎng)****對成本相對不敏感，引力一號中型固體箭馬上可以享受星網(wǎng)紅利。

縱觀2024和2025年，星網(wǎng)組網(wǎng)市場火箭供應(yīng)其實(shí)還是不足的。長八改應(yīng)該是主力。長六甲、朱雀二號、引力一號等中型箭或可作為補(bǔ)充。力箭一號、捷龍三號、長二丙、長二丁，以及其他民商火箭也都有機(jī)會(huì)。中國商業(yè)火箭將進(jìn)入快速上升期。

兩三年后，隨著新火箭成熟、****頻率的提高和競爭者的增加，市場有可能會(huì)出現(xiàn)一定過剩，殘酷的淘汰可能會(huì)出現(xiàn)。但頭部公司應(yīng)該都能存活，淘汰的可能是技術(shù)、產(chǎn)品、管理、商業(yè)模式存在問題的公司。

對一部分公司來說，小固體火箭是快速建立能力的捷徑，是交給資本的入場券。這不是問題，只做固體才是問題。由于在成本、復(fù)用性、自主可控等方面存在限制，當(dāng)可復(fù)用液體箭成為市場主流，固體箭就會(huì)失去商業(yè)競爭力，也許只能作為補(bǔ)充，服務(wù)特定利基市場。

可以預(yù)見，中國民商火箭公司很快都將轉(zhuǎn)向可復(fù)用液體火箭。民商航天和國家隊(duì)將共同上場演繹商業(yè)航天的未來。最早2024年下半年，中國商業(yè)航天可能進(jìn)入爆發(fā)期。精彩而殘酷的競爭即將展開。數(shù)年后經(jīng)過淘汰留下的頭部公司們不僅在國內(nèi)能和兩大航天集團(tuán)并駕齊驅(qū)，還將具備國際競爭力，挑戰(zhàn)SpaceX。當(dāng)然，如何突破地緣政治障礙是另一個(gè)問題了。

海陽的海面又恢復(fù)了平靜。那艘紅色大船依然在遠(yuǎn)處海平線上，近處只有一群海鷗在自由自在地翱翔，發(fā)出歐歐的叫聲。天空中，長長的白色煙云早已消失，一切似乎都已回復(fù)正常。

不久的未來，海陽人將習(xí)慣隔三岔五的火箭****。對頭頂上扭曲的白色云煙，或者照亮夜空的巨大光亮和火焰，他們將波瀾不驚。

來源：科工力量