99久久精品无免国产免费_高清三级无码少妇_久久精品系列_国产suv一区二区_2021av天堂网手机版高清_久久免费视频99

編者按：全球起飛推力最大固體運載火箭、世界首型全固體捆綁運載火箭、我國首個海上成功發射的捆綁構型運載火箭……1月11日，“引力一號”遙一商業運載火箭在山東海陽發射成功，將搭載的3顆云遙一號氣象衛星送入預定軌道，并創造了多項記錄。而“引力一號”的發射，其實只是近年來國內商業火箭發展的里程碑之一。隨著市場需求的不斷增長，中國商業火箭的發展也邁向了新征程。在“引力一號”發射前，東方空間聯合創始人、聯席CEO姚頌接受了媒體采訪，針對“引力一號”的技術特點、未來商業火箭的發展前景等問題進行了一一解答。問：相比較去年星河動力的火箭發射，這次東方空間的發射主要聚焦、攻堅了哪些難題？姚頌：這是我們公司的首次發射，相較于去年星河動力發射的谷神星一號，我們要解決的最大的一個難題——我們的火箭是目前中國海上發射最大的一枚。根據可以查到的數據，“谷神星一號”的起飛質量應該在20噸左右，而我們這次發射的火箭起飛質量在400噸左右，所以發動機的起飛推力完全不同，谷神星一號的起飛推力在30-40噸之間，而我們則在600噸上下。“引力一號”全身照 圖源：云上天境因此，大家會發現我們這次的發射船和之前所有的發射船相比，長得都不太一樣。為了進行這次發射，當地政府特地投建了一條全新的航天發射船——東方航天港號。它的標準排水量是22000噸，和其他發射的船的主要區別在于：第一，原來的小型火箭底下是導流錐，火焰噴下來順著導流錐向四處散開，而東方航天港號是設計了導流槽，火焰向下面噴射，底部會續上海水，兩側分別有兩個斜切的開口，可以將煙霧、水蒸氣等噴射出來，只有這樣才能對這么大的火箭進行降噪，減輕發射對船體造成的灼傷。第二，東方航天港號配備了一個叫DP2的動態定位系統，可以相對精確地定位在一個點上，并且具備一定的抗風浪的自主功能，相對來說，發射船就會更加平穩。“引力一號”發射照片 圖源：云上天境火箭技術上的難題在于，我們這次發射的火箭相對于歷史上所有的固體火箭，還有一個非常難的點在結構層面，這是全中國目前為止第一款捆綁式的商業級火箭。放眼全球范圍，在所有的商業航天企業中，這是繼馬斯克的重型“獵鷹”之后第二款捆綁式的火箭，還是固體捆綁式的火箭。其實捆綁式火箭大家并不陌生，咱們國家的“長五”“長七”都是，但是在商業火箭中還是比較少見的。因為捆綁結構的設計難度本身就非常高，火箭的助推器與主火箭連接點大概也就是一個直徑20-25厘米圓形的區域，而我們的單一設計指標就要求這個區域能承受200噸的推力。其次，它還得足夠簡單，因為它要能夠發一個命令迅速分開，并且形成一個幾米每秒的相對分離速度，所以就要求既要牢固又要簡單，這本身在機械機構上就很困難。第三，火箭發射這么大的一個力壓在一個表面上會發生焊接作用，即分子和分子之間相互滲透，很容易分不開，因此還得用到一些特殊的材料涂層。此外，我們這次發射的火箭是中國首個固體捆綁固體的火箭，還有一個問題在于固體點火之后，整體內部會有高壓，導致整個火箭和助推器都會拉長，而這和液體火箭是有一定區別的，拉長之后可能在幾個厘米這樣的級別，因此我們所有的連接必須是柔性的而不能是剛性的。所以相關的機械結構設計，包括氣動設計的難度要求都高了不少，這一點我覺得是未來很多火箭企業可能想去攻克的一個技術難題，我們前后也是花了兩年多的時間才把這個難題攻克掉。問：相較于馬斯克的SpaceX，我們這次火箭的噸位發射成本如何，是降低了還是提高了？姚頌：國內現在的平均發射成本肯定還是比馬斯克的發射成本高的，有數倍之多，比如一些小的火箭還有一些其他公司的火箭，平均發射成本在國內可能是超過10萬元人民幣每公斤，折算一下就是超過了15000美元一公斤。我們這次的發射成本，比原來國內商業發射的平均成本下降了一半多，但具體數字涉及商業機密，我不能透露。可以這么說，相較于馬斯克，我們目前仍然有差距。之前在武漢的一次航天峰會上，一位來自國際某宇航機構的專家給出的數據是，馬斯克現在回收火箭的發射成本是1700美元一公斤，相當于1.2萬-1.3萬人民幣左右。我們目前的成本較10萬元可能下降的非常顯著，但和他比還是貴了不少，可能得有一倍，所以還是有繼續前進的空間，進一步把成本降下來。目前我們有三條路徑在走。第一個路徑是把火箭做的足夠大，這樣成本才能夠足夠攤薄。馬斯克之所以能做的那么便宜，就是因為“獵鷹9”有22.8噸的運載能力，回收型也有超過18噸的運載能力。而我們的火箭運載能力是6.5噸，之前很多的商業火箭的運載能力還在200-300公斤或者1-1.5噸左右。“獵鷹9”發射圖，圖源：NASA這其中包括很多開工成本、供應商供貨成本、基礎設施建設成本，沒有辦法通過噸位的形式去攤薄，所以它的成本很高。大家都在發新聞說要做更大的火箭，是因為只有更大的火箭才有可能把基礎的發射成本降下來。第二個路徑，火箭里面的很多原材料，包括核心的元器件都非常昂貴。比如芯片，原來我們可能用的都是宇航級的芯片，一顆芯片能換一輛寶馬車。包括很多的合金材料也都比較貴，還有一些加工工藝，所以我們現在盡可能用工業級的方式、工業級的器件去做代替。這次在我們首飛的火箭上就會放上公司自研的基于工業級器件的高性能箭載計算機，作為備份計算機，而主計算機還是一個高度可靠的機械構成的計算機。第三條路徑就是大家耳熟能詳的可回收方式，但大家也要注意一點，即便是馬斯克，它的發射全都是海上回收；因為如果火箭發射還要倒著飛回原地，由于飛出去還得回來，那發射能力直接砍一半。收入變成了原來的40%，成本則變成原來的一倍，這么一算，單價其實是更貴的。所以，馬斯克的海上回收一定是火箭先發射出去，自由落體之后在它的航落區用船接到，然后才能實現回收。因此我們也必須得在海邊發射，才有可能實現航落區的回收。我們也已經開始積累可回收的各項技術，包括變推力的發動機、優化算法、高性能的箭載計算機，基于差分定位的精確定位系統等等，所以，我們預計可能會在一年左右的時間內進行公司的首次回收測試，并且在兩年左右的時間實現可回收火箭，也就是引力二號火箭的首飛。引力二號之后加上首飛，我覺得我們是完全可以追上馬斯克當前的發射成本的。問：是不是可以這樣理解，發射成本越高，技術瓶頸打破的越快，那么發射成功率就越高？姚頌：發射成功率和成本沒有直接關系，馬斯克的發射成本是全球最低的，但是他已經連續280-290次發射成功了。我覺得要發射成功，第一是要有一套工業化的體系作保障，而不是依賴于個別有經驗的師傅或者專家去做檢查。第二則是火箭實現可回收后，會對火箭的可靠性和發射成功有巨大幫助。一次性火箭回傳的遙測信號的帶寬其實很低，因為不可能把火箭上所有的數據都傳回來，但如果是可回收火箭，就能裝上海量的傳感器，把所有的數據采集回來，然后去分析哪里出了故障，通過不斷回收逐漸把所有的故障排除。通過這種方式，才能更好地提升火箭的可靠性。問：從大眾的視角里看，SpaceX是用不斷的失敗來迭代升級的，那么我們在研發火箭之前，是通過什么樣的模擬方式來確保發射成功？姚頌：沒有任何人能保證火箭發射的成功，火箭是一個特殊的行業，所有的工作都做在發射前，在發射過程中出現了任何問題，都是沒有能力去調整的，所以只能說我們對于火箭發射的信心目前比較充足。路透社：在進入太空幾分鐘后SpaceX的星艦發射失敗回到剛才的問題，第一我們要做充分的地面試驗，比如這一次我們發射火箭的技術最難點就是分離，所以去年7月和8月就在當地做了兩次火箭助推分離實驗，驗證所有設計的可靠性。所有的核心零部件、核心的動態過程，也全部都做了很多實驗，包括相關聯的各個部分也做了仿真實驗。第二則是用充分的設計去保障整個火箭的安全性。比如我們的機構系數會有很多的冗余強度。這一次加的保障系數會比較充足，在很多可能會出現故障的核心零部件上，比如剛才提到的箭載計算機，我們就有備份的箭載計算機，能夠在10毫秒級別進行切換。在爆炸螺栓等敏感結構上，我們會加上一次失效保障，有的甚至會加上二次失效保障，如果主系統、備份系統都沒工作，還有第二個備份系統能讓它完成工作。第三是我們的整個技術團隊做的非常細致，這一點和做芯片很像，大家會逐毫秒地仔細核對整個火箭飛行動態中會遇到哪些事件，然后把所有這些可能發生的事件全部都仔細梳理弄清楚，所以大家是把所有能夠想到的事情都非常細致的解決了。當然還是回到那句話，能想到的都能解決，但火箭如果真的發生問題，就是你沒有想到的，所以我們還是信心滿滿的去做這一次的發射，但是像“保證”兩個字我們確實是不敢說的。問：“引力一號”和引力二號在發動機和推進劑方面都有所不同，這是出于什么樣的考量？姚頌：從歷史來看，2015-2016年之間出現了第一批火箭公司，隨后斷了一兩年，2018-2020年又出現了一批公司，這其中包括星河動力、天兵、中科宇航以及東方空間。為什么會在這個時間段內出現一批新企業？因為在那個時間點上，中國衛星互聯網的籌備組成立了，包括長河衛星開始批量發射了一些遙感衛星，大家這才發現市場上有很多真實的商業需求沒有得到滿足。這四家企業有一點非常有趣，里面有三家企業（星河動力、中科宇航和東方空間）是做固體火箭的，沒有做甲烷。因為大家考慮的是去滿足客戶需求的緊迫性。考慮到整體供應鏈的成熟度、技術的成熟度、成本控制等諸多因素，我們自己做了固體到液氧煤油的規劃，第一個考慮的要素就是盡快推出一款運載能力足夠大、成本足夠低、可靠性足夠高的主力商業火箭，能夠參與到現有的所有發射任務中。類似于理想汽車的增程式，聽起來技術不是最先進的，但通過系統的方式把它綜合起來，做成一個市場上極具競爭力的產品。我們的引力一號目前也是中國民營商業火箭型號里，最受客戶認可、簽署衛星發射合同最多的火箭，可能沒有之一。后續我們估計也會遇到一些瓶頸，比如運載能力的進一步提升難度還是相對較大，而且它也不太可能做到可回收，所以后面我們肯定是要往液體發展。我們在這一個階段做到了運載6.5噸，拿到了幾百顆衛星的發射合同，賣得比較扎實。液體火箭發動機的研發生產制造基地也已經在無錫落地，可能在2024年內，我們就能爭取時效內第一次的回收實驗。東方空間航天動力產業園落地無錫 圖源：東方空間問：目前國內商業航天的發展主要還是集中在發射領域，更多偏向于進入空間的能力建設這一塊，在應用方面相對比較弱。對于未來衛星發射市場，東方空間有什么參與計劃？姚頌：從去年年底開始，整個火箭行業的投資市場相對回暖，這是基于大家有了衛星互聯網等應用需求，對于未來發射市場的容量有了樂觀預期。整個2023年，SpaceX應該發射了超過90次“獵鷹9”的回收，每一次的發射量大概是18噸左右，就算90乘以18，也有1620噸，而全中國去年的發射總質量可能只有100多噸。如果以10萬人民幣一公斤的發射價格計算，一噸是1億元人民幣，如果按照5萬一公斤的發射價格計算，一噸是0.5億元人民幣，這意味著用SpaceX去年的發射量套上中國當前的商業發射價格，那就是一個一年1000多億的市場。隨著我們國家的衛星互聯網，還有上海等地方的衛星互聯網，包括銀河航天等商業的衛星互聯網出現，在2030年左右，我們一年至少有2000-3000顆的發射量需求，而且那個時候有可能直接到了星鏈二期，也就是單星在1噸左右，一年光商業發射的需求量在2000-3000噸左右。到那個時候，我們的發射成本可能已經下降到馬斯克當前的成本，發射價格可能在2-3萬人民幣一公斤，也就是每噸大概在0.2-0.3億元。這么算下來，一年大概有400-600億的發射市場。我個人之所以對整個行業持開放態度，同時也和所有同行保持良好的關系，包括私人關系，就是因為我覺得火箭發射市場是一個正在迅速打開的市場，目前基本上不存在相互之間的直接競爭。至少在2030年以前，我認為各家公司只要能把運載能力足夠大、可靠性足夠高、價格足夠便宜的火箭造出來，基本上不會缺衛星互聯網發射的訂單。舉報/反饋

相關閱讀：