獨家專訪星際榮耀彭小波:2025年中國火箭發射成本可優於SpaceX

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文 | 崔玉賢

出品 | 本站科技《逐夢星空》欄目組

精彩觀點:

1、對於任何一個航天企業,只要它一直髮射,(那麼)失敗是一個遲早的事情。我們要做的工作就是通過努力,把有可能要來的失敗無限地往後推。

2、對航天來講,質量就是生命線,沒有質量的航天是沒有意義的。

3、商業運載火箭大格局已經初現,但這也並不意味着沒有新的機會。商業航天未見終局

4、中國航天從產生的第一天起,就是立志於自力更生,完全自主可控。與其他行業相比,對國外的依賴並不是那麼強。

5、中國航天是中國的高科技名片,在全球範圍內來講也是非常有競爭力的。

6、2024年或2025年如果我們的雙曲線三號能夠飛成,成本應該和SpaceX相比甚至還會有一些優勢

北京南五環,一棟古香古色的建築在現代辦公樓區當中,顯得尤爲特別,正門有些木製仿古樓牌設計,寫着“星際榮耀”四個大字。

進入大廳,右手邊有個複式空間,一層擺放着這家公司的系列運載火箭產品模型及發動機模型。旁邊收藏着對這些火箭的媒體報道:首枚由中國民營商業航天公司成功完成發射的探空火箭“雙曲線一號S”;中國民營商業航天公司首枚成功入軌發射的運載火箭“雙曲線一號遙一”……

順着螺旋樓梯進入二層,牆上張貼着每次火箭發射任務每個環節負責人的名單,以及優秀團隊個人。當然,還有屬於航天行業特有的“搶險隊志願者”。

“搶險隊的同志們需要穿防毒面具,全隔離的防護服,其實是一個非常危險的事情,但每次報名的時候,我們的員工都特別踊躍,有時候甚至需要進行篩選。”回憶每次發射任務,這是讓彭小波最爲感動的細節。無論是國家隊還是民營航天,都有一批具有奉獻精神的參與者。

彭小波,飛行器設計專業出身,有着二十多年的航天行業經驗。2018年加入了民營運載火箭公司星際榮耀,任公司總經理。

技術出身的彭小波,冷靜,穩重。行走間看不出任何急躁焦慮,說話慢條斯理,邏輯清晰。很多人對彭小波的印象就倆字“踏實”,就像他帶領的星際榮耀一樣,不冒進,一步一個腳印。

“我們當初投星際榮耀,核心管理人員是(投還是不投)非常重要因素,可以佔到70%以上吧。最好投完之後,別讓睡不着覺的公司。”鼎暉投資高級副總裁劉尚回憶道,鼎暉投資領投了對星際榮耀的A+輪,又跟投了B輪。

歸零讓失敗無限延期

在實現民營公司首次探空,首次一箭多星,首次入軌火箭發射成功之後,星際榮耀在今年年初又發射了一枚火箭“雙曲線一號遙二”,結果並不理想,發射任務失敗。“2021全球第一敗”、“民營航天再次受挫”等悲觀言論四起,彭小波根本沒有時間理會這些“負面”的聲音,而是組織相關專家,投入到了歸零工作當中。

“我們僅用了28天,就完成了歸零審查,工作緊張程度可想而知。”星際榮耀一位員工感慨道。經過調查,雙曲線一號遙二運載火箭的飛行故障是一塊理應早早脫落的保溫泡沫造成的,看上去明明是一個極小的問題,但運載火箭是個大系統工程,任何一個小小的毛病就都可能導致發射失敗。

在這枚火箭的研製團隊看來,經過那麼長時間的辛苦工作,最後因爲這樣一個原因導致了失敗,確實會感到遺憾和惋惜。但彭小波反倒覺得,在公司快速發展過程中,通過這些教訓能夠給大家敲響警鐘,能夠讓大家在快速奔跑的同時,還要意識到質量工作的重要性,也非常有價值。

“我想,對於任何一個航天企業,只要它一直髮射,(那麼)失敗是一個遲早的事情。”彭小波提到,“我們要做的工作就是通過努力,把有可能要來的失敗無限地往後推。”

航天領域的“歸零”是指一旦出現故障或問題,就要從零進行檢查,從第一步走到最後一步,直到問題全部解決,有技術歸零和管理歸零兩個方面。其消耗的成本不亞於再研製一枚火箭。有網友調侃到“這是一件斷送生涯以及協同人員咬牙切齒摩拳擦掌的壞消息,歸零能賠死各種成本。”

可見,歸零工作的任務有多繁重,對於創業公司來說,更是耗時耗力耗資金的不可承受之重。但是,對歸零的操作,彭小波認爲凡是航天企業不要猶豫,應該堅定不移地去做。

“對航天來講,質量就是生命線,沒有質量的航天是沒有意義的。這(歸零工作)是中國航天幾十年的經驗教訓換來的保證圓滿成功的有效手段措施。商業航天抗風險能力或抵禦失敗、承受失敗的能力更差一些,在質量上應該更嚴些。”

據彭小波介紹,這次的歸零工作讓星際榮耀對公司方方面面的工作進行了梳理,對薄弱環節加強了措施,當然更爲所有人敲響了警鐘。

與此同時,星際榮耀的“焦點一號”可重複使用液氧甲烷發動機正在按照規劃穩步向前推進。根據官方披露的信息,2021年4月1日,“焦點一號”順利完成了500秒模擬飛行變推力試車,發動機在50%-100%推力範圍內連續穩定工作,具備了垂直起降飛行試驗的全部條件。

“按照規劃,我們今年6月-7月份要做垂直回收試驗,就是類似SpaceX的蚱蜢試驗。目前產品已經在組裝和簽發過程中,再有2個月左右即可出廠了。”彭小波透露。

據瞭解,火箭回收方式主要有三種,一種是“降落傘+氣囊”式,二是滑翔飛行水平降落方案,三是利用發動機的反推作用垂直回收。

垂直着陸技術對火箭動力系統提出了較高技術要求,對中國航天來講是一個全新的課題。“(我們)發動機團隊在這方面做了非常前瞻的探索,從試車情況來看,達到了設想的目標。”彭小波認爲。

如果一切進行順利,2022年裝配十臺“焦點一號”的雙曲線二號運載火箭將實現首飛。

商業航天未到終局

按照成立時間算,星際榮耀屬於第二波商業運載火箭企業。第一波有翎客、零壹空間以及藍箭航天,在2015年左右成立;第二波爲星際榮耀、星途探索、深藍航天、星河動力、天兵科技等,2016年之後成立。

經過5、6年的探索,市場已經篩選出了藍箭航天、星際榮耀、星河動力等頭部企業。藍箭航天CEO張昌武曾表示,2019年底是我國商業火箭1.0前五年的一個收尾階段,也會出現一個分水嶺。

“一些技術上沒有體現出優勢或者差異化的企業,可能再繼續生存下去比較困難。然後頭部企業的資源聚集效應可能立馬凸顯出來。”張昌武認爲。

然而,就在星際榮耀小步快跑,都要進入科創板上市之時,竟然還有新的商業運載火箭冒出頭來。

2020年底,民營運載火箭公司火箭派成立,並在2021年3月發佈了其首型液體運載火箭“達爾文一號”,計劃在2022年底首飛。

對此,彭小波認爲商業運載火箭大格局已經初現,但這也並不意味着沒有新的機會。“就好比互聯網行業,已經擁有很多非常強大的企業了,最近幾年還是出現了很多後起之秀,而且是一個完全的充分的市場競爭的環境下,快速發展壯大。所以我並不認爲說商業航天現在就塵埃落定已經見到了終局。”

對於商業運載火箭企業來說,最重要的是要在國家隊之外,找到自己差異化的定位和特點。就如中國航天基金會理事長吳志堅所說,商業航天企業最大的優勢就是成本低,沒有成本優勢就沒有競爭優勢。彭小波也認爲商業航天企業與國家隊相比還是螞蟻和大象,其最大優勢就是高效和創新。

然而,如何才能實現成本優勢和高效?彭小波認爲首先從技術路線來看,重複使用的火箭是未來趨勢,這是降低成本的重要手段;另外在管理方面,從研發管理、供應鏈管理要充分利用中國工業體系較爲齊全的優勢,做自己擅長的事情,提高產品市場競爭力。

“中國航天從產生的第一天起,就是立志於自力更生,完全自主可控。與其他行業相比,對國外的依賴並不是那麼強。”因此,在彭小波看來,商業運載火箭企業在供應鏈獲取方面不會存在特別大的困難。

對於明星標杆企業“SpaceX”,彭小波認爲等到星際榮耀的雙曲線三號能夠首飛的時候,就可以與SpaceX的發射成本不相上下,甚至還會有一些優勢。

以下爲本站科技《逐夢星空》欄目採訪星際榮耀總經理彭小波的部分內容:

歸零工作不可或缺 努力將失敗無限期延後

本站科技:我們知道,今年年初星際榮耀的雙曲線一號遙二發射失敗,並迅速進行了歸零工作,這次歸零對整個公司來說,會意味着什麼,咱們後續因此會有一些調整嗎?

彭小波:這次歸零,從問題角度入手,是定位於理應在火箭起飛後脫落的一塊保溫泡沫在脫落後掉在了IV(四號)柵格舵上,在空氣動壓作用下引起IV柵格舵舵機堵轉,在後續飛行過程中泡沫又從IV柵格舵被再次吹落,IV柵格舵恢復控制系統跟蹤指令後,舵偏角在短時間內完成超過30度偏轉,引起箭體姿態突變,進而導致飛行試驗失敗。

在公司發展的歷程當中,我個人認爲還是一個非常重要的節點,因爲它也讓我們再次把前期一些技術狀態的管控,包括內部的方方面面覺得需要改進和提高的,藉着這個契機做了一些調整。包括從產品的驗收、生產管理的細節等都要做一些補強。

本站科技:調整幅度大嗎?

彭小波:通過這次工作,應該說大家認識到,我們前期在一些技術狀態的掌控或者說在一些產品的驗收環節,還是存在不夠特別堅決,不夠特別明細的薄弱環節。這次通過(雙曲線一號)遙二的歸零,我們也對公司方方面面的工作做了一個梳理,對於薄弱環節針對性的提了一些後續加強的措施,產生效果應該還要有一個過程。

本站科技:這次失敗對整個團隊的情緒或者是信心會有一些影響嗎?

彭小波:對大家情緒肯定還是會有一些影響的,因爲畢竟都經過很長時間的辛苦工作,最後因爲這麼一個原因產生失敗,是一個讓人甚至感到很遺憾,很惋惜的事情。

但是我倒是覺得,在公司快速發展的過程當中,通過一些教訓給大家敲一敲警鐘,讓大家能夠在快速奔跑的同時,也要意識到質量工作的重要性,或者說意識到航天以成功爲目標,以成功爲根本原則的提醒,其實還是非常有價值的。

我想對於任何一個航天企業,如果它一直存在,一直髮射,失敗是一個遲早的事情。我們要做的工作就是要通過努力,能夠把有可能要來失敗無限地往後推。因爲我們工作沒有到位,很快出現了一次失敗,說明在質量管控上是有薄弱環節的。

代價也好,挫折也好,大家已經付出了,我們後面主要是說如何從這次教訓當中吸取有益的成分,能夠讓未來的工作做得更加紮實可靠。

本站科技:行業有些人提到歸零操作消耗的成本有些太高了,尤其是對於創業公司來說,耗時耗力耗資金,您如何看待歸零工作?

彭小波:對於航天來講質量就是生命線,沒有質量的航天是沒有意義的。歸零工作是航天確保產品質量,確保發射成功非常有效的手段。不僅是技術歸零,包括管理歸零,它裡面蘊含了非常多的意義。第一、問題要實事求是,要正確解決;第二、從管理歸零的角度,是管理不斷的迭代,不斷升級的過程,是一個不斷完善的過程。我覺得不僅是對於航天的管理,即使對於其他行業也都是有借鑑意義的。

我覺得凡是航天企業對於產品質量保障有益的工作就不要有猶豫,應該堅定不移地去做。這是中國航天幾十年的經驗教訓換來的保證圓滿成功有效手段和措施。儘管商業航天和國家隊,從所有制形式上有所差異,但是在追求航天質量的標準和要求上,我認爲不應該有差異,特別是對於商業航天來講,其實抗風險的能力或者說抵禦失敗、承受挫折的能力,比國家隊其實還要差一些。所以我認爲商業企業與傳統國家隊相比,在質量上應該要更嚴。

改造閒置試車臺 未來將考慮新模式

本站科技:今年其實也是航天大年,還有40枚火箭就要發射,這個會影響咱們液體火箭發射的進度嗎?因爲工位還是蠻緊張的。

彭小波:航天的快速發展還是一個好事,因爲說明整個行業是在蓬勃發展的過程當中。我們的液體火箭相對來講還是一個小型的液體火箭,對於發射的固定設施要求還是比較低一些,是採用水泥預製場坪發射臺的方式,不會有太大的限制和制約條件。

本站科技:咱們在工位方面有什麼想法或規劃嗎?

彭小波:因爲對於小型液體火箭我們更加強調的是它的靈活性、機動性,因此雙曲線二號其實是一個簡易的發射,它不依賴於固定的塔架,對場地要求相較於中大型液體運載火箭要低。

對於中型或者是大型以上的火箭,用發射塔架進行發射,這個也是必要的,也是合理的。

本站科技:您曾經在2018年參加經濟論壇年會中表達過對基礎設施共享的觀點,您認爲商業航天可以與國家任務火箭實現共享。3年過去了,您的觀點有所改變嗎?

彭小波:基礎設施總的來講是一個投資相對比較大、資產比較重的模式。如果能夠依託現有的共用設施,從公司運營的角度來講,肯定是比較經濟的做法。不同的公司在不同的階段,有可能也會有不同的策略,我們早期主要考慮就是“抓住兩頭放開中間”,總體設計、總裝總測在自己的手裡,中間的配套協作更多的是依賴社會資源。

但是,隨着公司的發展壯大,我們會逐步在一些關鍵環節或者是一些核心的對產品的質量、成本有重大影響的環節,佈局自己的能力。這也是一個循序漸進的過程,不會一蹴而就。

本站科技:目前在試車臺方面有什麼新的動作嗎?

彭小波:現在和專業機構合建了一個試車臺,也能夠滿足我們未來百噸級發動機試車的需求。只要在現有的試車臺基礎上,滿足我們的要求,我想短時間內有可能還是會延用這種模式。後續如果試車的工作量越來越大,或者有一些新的需求,現有的試車臺不能滿足要求的時候,我們有可能會考慮在這個基礎能不能有一些新的合作或者是一些新的建設。

商業航天未到終局 新進企業未必沒有機會

本站科技:您感覺商業運載火箭行業目前是進入了怎樣的一個發展階段呢,現在新進的企業還有希望嗎?

彭小波:我覺得對於商業航天企業,特別是火箭企業來講,應該說大的格局或者說初步企業的地位,已經逐步的就能夠顯現出來。但是我個人也倒不認爲就一定沒有新的機會,互聯網行業,已經擁有很多非常強大的企業了,最近幾年還是出現了很多後起之秀,,而且是一個完全的充分的市場競爭的環境下,快速發展壯大。所以我並不認爲說商業航天現在就塵埃落定,已經見到了終局。

本站科技:商業航天企業給自己的定位更多是現有國家隊的補充,要實現差異化,到底這個補充和差異化更多的體現在哪些方面呢?

彭小波:從行業主管機關的角度,更多表述爲國家隊是主力軍,希望商業航天的新型企業是生力軍。

我們和國家隊之間的差異化,一個要能夠體現在產品要有更高的性價比。達到這種更高的性價比,有可能要更加的依賴於技術創新,更高效的管理。中國航天大家都知道在世界範圍內處於第一梯隊,也是中國的高科技名片,在全球範圍內來講也是非常有競爭力的。商業航天起步較晚,所以在發展階段上還處於比較初期。

大家一定要有一個準確的定位,找到各自的差異和特點。對於商業航天企業來講,最大的優勢就可能是高效和創新,這個也是我們要加強的。

本站科技:商業運載火箭很大的一個優勢在於成本優勢,我們在哪些環節上去逐步實現成本優勢?

彭小波:從火箭本身來講,重複使用的火箭是未來技術發展的趨勢。因爲重複趨勢,可以把發射的價格有比較大幅度地下降,所以從技術路線上來講重複使用是降低成本的重要手段。另外從整個管理,包括內部的研發管理、整個供應鏈的管理,一定要能夠充分地利用中國工業體系比較齊全,也存在大量的優質合作伙伴的優勢,幹自己擅長的事情,讓合作伙伴也幹他們擅長的事情,我個人認爲是一個能夠提高產品市場競爭力的有效的方法。

本站科技:火箭製造涉及到供應鏈或者是一些核心設施的保障,如何快速地 實現量產化的問題,咱們是如何考慮的?

彭小波:對於火箭企業來講,火箭企業再大的量產,相對於其他的民用行業,其實都是很小的量。像汽車全球的銷量是億量級的,同一車型在一個國家有可能是百萬量級的。火箭單一型號的量產,其實都是在兩位數。所以這個量產和我們傳統的民用行業裡的量產相比,其實數量上還是有很大的差距,只是它在質量的要求上確實是比較高。所以航天產品的特點就是小批量、多品種、多規格,對於量產來講,重點還是在如何保證質量上。

本站科技:目前商業火箭企業在供應鏈方面或者獲取上下游的元器件方面會有一些困難嗎?

彭小波:這方面感覺還可以吧,沒有感覺到有很大的困難。因爲中國航天從產生的第一天起,都是立志於自力更生,完全自主可控,所以它和其他行業相比,其實對於國外的依賴並不是那麼的強,所以沒有特別感覺到說在供應鏈獲取上特別大的困難。

本站科技:您剛剛提到技術的可重複使用,方便介紹星際榮耀在這方面的進展或者是一些獨特的優勢嗎?

彭小波:我們按照計劃應該在今年的6月份到7月份要做雙曲線二號一子級垂直回收實驗,也就是類似SpaceX的蚱蜢實驗,就是垂直起降試驗(VTVL),目前產品已經在組裝和簽發過程當中,再有大概兩個月左右應該就要出廠了。

從我們前期技術的設計、仿真實驗的情況來看,大部分技術問題都有比較好的解決。我們現在要做的就是確確實實要再深挖看看有沒有還忽略的或者沒想到的問題,對飛行成敗有重大影響的,還需要反覆地進行排查和處理。

對於垂直回收來講,還是有一些自己獨特的技術難點,一個是發動機怎樣變推力,對於中國航天來講實際上是一個全新的課題,發動機團隊在這方面要做非常前瞻的探索,現在從整個試車的情況,和公司配合、閉環調節的情況來看達到了設想的目標,這是垂直回收裡非常重要的技術難點。

第二個就是導航制導和控制,過去的火箭飛完以後,是自由落體作爲殘骸隕落到地面,如果要讓它非常精準的可控的在預定的着陸場進行着陸,其實對控制要求是非常高的。不僅要有速度的控制、位置的控制,還要有姿態的控制。我們通過數值仿真和半實物仿真,在上偏差下偏差各種極限拉偏的情況下,仿真成功回收的可靠性都在97%以上,這個我覺得從制導導航和控制的角度來講,也獲得了很大的突破。

第三個難點就是重複使用的火箭的設計。和傳統一次性火箭的設計相比,在設計理念上還是有很大的不同,我們在設計的過程當中,也不斷地認識到這個問題。它對於一些結構效率的考慮,對於整個佈局包括機構的設置和要求,包括防熱、驅動等等,還是一個很綜合的工作。我們前期也做了一些研究,目前也認爲具備了開展飛行試驗的基礎和條件。反正方方面面應該說還是有一些特有的難點,是我們在以前的一次性使用的火箭設計過程當中沒有碰到過的問題。

本站科技:按照星際榮耀的規劃,首先是15噸級的液氧甲烷發動機然後是100噸級的,這樣的一個發展路線是基於怎樣的考慮呢?

彭小波:因爲我們要做重複使用火箭,重複使用火箭在中國航天來講是一個全新的課題。就國際上來講,現在真正的垂直回收成功入軌的運載火箭只有獵鷹9,藍色起源做的目前還是一個沒有入軌的火箭。在這個地方我們也考慮到任何一個事情,一次把它做到位,有可能其實是理想的想法,但未必是一個現實可行的路徑。所以我們是希望通過一個小型運載火箭,把液氧甲烷可重複使用火箭的所有的技術難題,能夠在非常小的試錯成本的情況下,把它能夠研究清楚。這樣的話通過規模的放大,把它做一個大型的可重複使用的火箭,這樣的話對公司的發展來講,有可能風險會更小一點,後面走過的路有可能也會更順暢一點。

其實就相當於中國小型運載火箭把重複使用火箭的技術難點全部突破,對於未來做大的重複使用火箭的時候,我們能夠更少交一點學費,少走一些彎路。

如果是做一個一次性的火箭,對於我們來講是一個簡單的事情,上來做一箇中型火箭也好,大型火箭也好,至少對我們團隊來講,它不是一個不可達到的目標,甚至都不是一個挑戰。但是一個重複使用的火箭,客觀上講它確實是個挑戰,我們還是希望通過小步快跑、快速迭代、持續進化的思想,能夠把產品逐步打磨得更加可靠,更加安全。

本站科技:星際榮耀的焦點一號發動機,目前進行到哪個階段了呢?

彭小波:焦點一號發動機完成試車6000多秒,關於像搖擺、變推力、多次啓動,包括整個模擬、飛行工況的試車,包括全系統的聯調,這些都已經做完了,馬上就要進入到飛行的考覈階段了,應該說進展還是比較順利,也是比較快的。

實際上從二月份到現在,又進行了四次長程試車,總共大概有2000秒。從技術狀態的角度來講,我們有一些技術狀態和前期的變化並不是特別大,所以沒有對外進行官宣,在四月初還有一次試車,這次試車後會對外介紹最新的行程進展。

2025年中國火箭發射成本或與SpaceX持平

本站科技:未來兩到三年咱們有什麼發展規劃嗎?

彭小波:未來兩到三年,我希望能夠逐步地把我們的研發隊伍能更加龐大一些,因爲現在的研發任務,包括承擔的一些市場的項目,工作量還是非常大,顯得人手還是比較緊張,所以隊伍也還是在有序的擴展當中。

本站科技:研發團隊大概需要多少人,您的目標是什麼?

彭小波:我想沒有刻意的去做過人數的規劃,只是我們會進行研發人員的工作量的統計,通過統計的數據,我們進行動態的調整。應該在相當長一段時間裡,我個人估計隊伍會是一個持續擴大的過程,因爲大家都知道SpaceX現在有五千多人六千人,我們其實沒有達到目標。

本站科技:咱們現在多少人?

彭小波:我們現在三百多人吧。

本站科技:現在招聘的人員是不是會更加的多元化,不用非得是航天體制或者是航天專業的一些人?

彭小波:是的,我們現在的核心技術團隊成員還是以成熟人才爲主,同步培養大量應屆畢業生與年輕工程師,就像建房子,四樑八柱只要立起來,其他地方逐步地補充完整,我們目前最大的人力來源其實是應屆畢業生。

本站科技:在成本上中國大概什麼時候能夠在成本上趕上SpaceX的發射成本呢?

彭小波:如果我們的雙曲線三號能夠飛成的時候,我們的成本和SpaceX相比甚至還會有一些優勢。

本站科技:大概時間呢,兩三年基本上可以完成?

彭小波:我們估計會在2024年或者2025年吧。

本站科技:商業運載火箭企業可以實現太空旅遊

彭小波:太空旅遊是完全可以的,從目前的技術的角度來講是完全可以實現的,美國在這方面已經有上市公司正在做,維珍銀河,包括藍色起源也有它的太空旅遊的方案和計劃。從我們公司角度來講,我們未來也會有一些技術產品推出。

本站科技:在實現上會有難度嗎?

彭小波:從時間上來講,凡是載人的產品,它對可靠性和安全性的要求非常高。我覺得從工程技術上來講,現在儘管也是一個很難的事情,但是並不是說不可逾越。它最大的挑戰是作爲一個常規性的使用項目,一年發射幾百次甚至上千次還要保證它非常高的可靠性,這個其實就是一個非常大的挑戰。因爲它畢竟本身是一個旅遊項目,你不能把它當成一個說像航天員送上太空甚至送上月球,人類的探索類的項目,它本身目標、意義也不同,一定要讓它非常的可靠,非常的安全,這個其實是有挑戰的。