探访火箭工厂中国商业航天热下的真实进展

　　揭开为保密和清洁度搭好的帐篷，里面躺着一枚直径 4.2 米，竖起来有 20 层楼高的火箭——细长、对称、前端收束成一个尖角。不锈钢外壳在灯光下呈现出近乎镜面的反射，表面没有精细喷涂的白色外壳，箭体遍布金属肋条，每隔一米就有一道黢黑的焊缝。火箭外壳跟银行卡一样薄，触感冰星空综合集团官网冷、光滑，轻轻敲击就有金属震动的回声，让人不敢用力按下。

　　这枚火箭会在今年下半年运到海南文昌，排队等待发射，像 SpaceX 靠真火箭直接做实验收集数据。宇石空间联合创始人朱新文说，“我们不避讳复刻 SpaceX ，好的技术路线是会产生共鸣的，难的是本地化，而且是脱离全球供应链体系的本地化。”

　　如果能完全实现设计目标，成功回收箭体，这一批火箭每公斤发射成本能降到 4000 美元，比中航工业的发射成本低大概一半，只比猎鹰 9 高 50%。

　　证监会去年末新增指引文件，商业火箭公司可以在尚未盈利但达到技术里程碑的情况下申报上市。投资人因此形成共识，一家火箭公司如果成功回收火箭，就 “很有可能” 获批上市。目前已有包括蓝箭在内的 5 家火箭公司递交上市申请，最高的蓝箭估值超过 700 亿元，近期它的老股交易价能到 850 亿估值，高于宇树机器人。其余火箭公司估值也都在数百亿元。

　　起步更晚的小创业公司也还能融资。他们告诉投资人，造有用的火箭比造有用的人形机器人容易；火箭公司也不需要上春晚，钱都用在研发上；研发费用比造车便宜，车企研发一款全新车型能花几十亿元，够火箭公司产 30 发火箭，“一个月发一次都能够发两年半了。”

　　目前成熟工程师焊完 15 米长的焊缝，至少要 5 个小时，平均一秒钟焊不到 1 毫米。整个过程要耗费 20 名熟练工艺师两个月。焊完一支火箭，刘兴的团队手上要多出上万张 X 光片。每道焊缝都要拍一遍 X 光，每发现一处瑕疵，工程师就要把整段钢卷切下重新焊。

　　箭体强度结构几乎是每个火箭公司最核心的秘密。一些火箭公司展示时，会在火箭一二级连接处和箭体衔接发动机的部位打马赛克。

　　抄一台猛禽 3 需要独特的金属材料。它的涡轮泵是一个超级风扇，负责把燃料吹进燃烧室，体积和家用冰箱差不多大。运行时，它被 700°C 的高温燃气疯狂冲刷，而几厘米外的另一头流淌着 -182°C 的液氧，近 900°C 的温差足以让绝大多数材料因热胀冷缩瞬间崩裂。为此，SpaceX 的冶金实验室研发了能经受 800 bar 且能承受纯氧冲刷的 SX500 合金。

　　合适的材料还要被凝固成合适高效的结构。猛禽 3 燃烧室内壁每秒接收的热量可以瞬间汽化几厘米厚的钢板，唯一的解决方案是在金属内壁铺上数千根细微管路，赶在压力室化掉前把热量散去。猛禽 3 的涡轮泵、燃烧室等核心部位几乎都是在 3D 打印机里长出来的，能承受超高压力的燃烧室是中空的，零下百度的液态甲烷燃料在里面流动。国内发动机目前能做到 100 bar。

　　2017 年，创业两年多的蓝箭航天创始人张昌武意识到火箭的关键子系统 “靠买是买不来的”，当时国内商业航天几乎没有供应链，蓝箭开始自研液氧甲烷发动机，这是最难但可复用性最强的路线。其最新的量产发动机蓝箭天鹊 12B 的是目前国内商业航天领域推力、推重比第一的发动机，推力约为 100 吨，但还没有发射过。

　　这两款发动机的关键数字里，只有成本相对接近猛禽。一位投资人说，九州云箭龙云的发动机物料成本（BOM）约为 500 万元。推力三倍多的猛禽 3 造价约 50 万美元（340 万元），马斯克认为以后能降到 25 万美元（170 万元）。

　　星舰的不锈钢材料来自芬兰的 Outokumpu（奥托昆普），这家公司也为特斯拉 Cybertruck 供应不锈钢；猛禽发动机用的镍基超合金来自韩国材料公司 Sphere 和美国的 ATI ；射频通信设备来自英国的 Cobham ；发动机阀门和流星空综合集团官网体控制组件来自美国的 Parker Hannifin。

　　多位分析师告诉《晚点 LatePost》，星舰上约 80% 的零部件由 SpaceX 自研自产，涵盖箭体结构、发动机、整流罩、控制软件、传感器等。

　　蓝箭的朱雀三火箭去年 12 月首飞，二级火箭成功入轨，一级火箭在垂直回收的最后阶段失利，跌落在回收场边缘。多位业内人士都认为，朱雀三下次回收试验成功的概率非常高。“这次失败不是火箭设计问题，是回收方式设计过于激进。” 一位火箭公司总工程师说。

　　有些公司会给回收演示视频配上《F1》电影的配乐，让火箭回收听起来像赛车发车那样轻松写意。还有些初创公司提出不同的路线：放弃回收，用超高音速导弹的技术方案造一次性火箭，成本拉到 100 万以下，打完就扔。或者给火箭装上飞机一样大的机翼，在回地球时滑行减速——这家公司的 CEO 说，这样发动机只需点火一次，可携带更少的燃料，延长发动机寿命。

　　“星舰最近一次试飞，机翼烧穿那么大一个口子还能往回飞，说明它的应变能力极强，它的控制算法已经优化到了极限。” 王石磊说，国内火箭公司没有真空和高动压实验室，没法完全验证发动机的工况，“只能靠上天飞，硬试。” 他们的团队里有一批做过战斗机、高超声速飞行器的工程师，想通过更大胆的气动设计来规避发动机的短板。但这需要像 SpaceX 那样，用真火箭测试。

　　一位前特斯拉高管对《晚点 LatePost》说，马斯克不怕失败，但要求工程师详细记录每一次失败，尽可能收集足够多的数据。

　　发动机成本占比超过 50%，有些投资人声称这个环节会诞生 “航天领域的宁德时代”。目前最成熟的供应商是航天科技六院和九州云箭。 航天科技六院过去主要服务长征系列火箭，他们现在也推出了卖给商业航天公司的发动机。据我们了解，九州云箭新一轮估值已达 100 亿，手握超过 100 台发动机订单。

　　剩下在技术和工程上最重要的部分是航天电子元器件、 3D 打印设备和结构件。据我们了解，目前商业航天公司的电子元器件大都采购自航天电子等央企，他们过去服务国家项目。3D 打印设备的头部供应商是铂力特，他们的设备也曾用于制造 C919 客机的关键组件。此外，火箭结构件的供应商大都来自风电领域，如制造风力发电机紧固件的飞沃科技，现在也是蓝箭、天兵科技等公司的供应商。

　　火箭箭体占总成本约 25%，蓝箭、天兵等公司都自己掌控箭体的设计和制造。国内也有供应商可以直接代工火箭壳体，比如九天行歌和光年探索——他们的核心团队分别来自航天科技集团一院和清华航天航空学院，前者参与过长征系列火箭的研制。光年探索正在尝试用钢板夹 150 元一张的阻燃胶合木板的方式造整流罩，减轻火箭重量并降低成本。

　　一套定制的航天级线缆，售价动辄上百万，拿货还要等几个月，而汽车级线缆只要一万多，便宜百倍。一家火箭公司会买几十根车规级线束，把它们丢到模拟航天环境的热真空舱和震动台上暴力测试，坏了的直接丢掉，挑出幸存者，增加安全冗余然后装上火箭。用一位工程师的话说，“就算扔掉一半，总成本还是比航天级线缆便宜。”