未來實驗室丨產業規模將突破2.3萬億!中國商業航天發展有多迅猛?
商業航天涵蓋范圍很廣，簡單來說，主要包括火箭和衛星的研制、衛星運營及應用、地面設備制造與服務等。
近年來，我國商業航天產業快速發展，在多領域實現了“從0到1”的突破，作為經濟發展重要的新增長引擎，預計今年商業航天的產業規模將突破2.3萬億元。
經濟增長新引擎
中國商業航天加速而來
中國商業航天發展有多迅猛?
相關機構統計顯示，2024上半年，中國航天實施的30次發射任務中，商業運載火箭實施發射共計5次，商業航天發展的過程中，也創下了多個行業第一。
2023年4月，天兵科技“天龍二號”首飛，實現我國商業航天首款液體火箭成功入軌。
2023年6月，中科宇航“力箭一號”搭載26顆衛星入軌，刷新我國商業航天一箭多星最高任務記錄。
2023年7月，藍箭航天“朱雀二號”，成為全球首枚成功入軌的液氧甲烷燃料火箭。
2024年1月，東方空間“引力一號”首飛，創下全球最大固體運載火箭紀錄。
今年1月，可重復使用液氧甲烷火箭“朱雀三號”試驗箭成功完成百米級垂直起降飛行試驗，并于9月11日圓滿完成10公里級垂直起降返回試驗。
商業航天也帶動衛星產業迎來爆發增長。目前我國已規劃3個“萬星星座”計劃，總計將發射超3.7萬顆衛星。
試驗箭完成10公里級
垂直起降返回飛行試驗
就在9月11日12時，我國商業航天傳來了一個試驗成功的好消息。由我國藍箭航天公司自主研發的可重復使用火箭“朱雀三號”試驗箭，在酒泉衛星發射中心完成10公里級垂直起降返回飛行試驗，可以說這是我國商業航天在實現可重復使用運載火箭技術上邁出的重要一步。
本次試驗中，朱雀三號試驗箭空中飛行總時間為200.7秒，經歷“上升——發動機關機——無動力滑行——發動機空中二次啟動——軟著陸”過程。各項指標均滿足預期設計。火箭的可回收利用主要集中在一級火箭和火箭發動機的回收與復用技術。可回收的關鍵在于精確控制火箭在飛行過程中的軌跡和姿態。
為了讓火箭“回得準”“落得穩”，團隊設計開發了一個控制模擬的數字化平臺，通過在虛擬世界中不斷測試，來驗證火箭實際的飛行性能。
藍箭航天火箭研發部控制與仿真工程部總監 鐘友武：比如風干擾、氣動特性等這些，在這個基礎上，我們會進行大量的數學仿真，統計出來我們這個算法，以及設計的參數，是不是滿足整個飛行控制的要求。
正在試車的是藍箭航天自主研發的液氧甲烷火箭發動機。同傳統火箭發動機使用固體燃料或液氧煤油不同，使用液氧甲烷作為燃料，它的燃燒產物主要是二氧化碳和水，不會像煤油一樣產生結焦，堵塞發動機，僅需較低的維護成本，就能實現發動機的重復使用。
據團隊介紹，可回收火箭技術成熟后，未來一級火箭復用次數可達10到20次，運輸成本有望大幅降低。同時商用火箭的研發，也帶動了產業鏈上下游上百個關鍵零部件的迭代。
藍箭航天副總裁 型號質量總師 劉建：我們在2017年，一次產品的交檢合格率其實在30%左右，現在合格率能達到將近95%。從這個過程中，我們能看到整個民營企業在生產過程的質量管理、體系化建設、高精尖技術工藝的能力建設上，得到了長足的進步，這個進步其實也給整個產業發展奠定了堅實的基礎。
高密度發射衛星
運載火箭如何降本增效?
低時延、低成本、廣覆蓋、高可靠的衛星互聯網，是未來通信的重要方式之一。就在8月初，我國低軌衛星互聯網星座計劃“千帆星座”完成首批衛星的發射，計劃到2030年底前，要在地球周圍部署約1.5萬顆衛星。像這樣的“萬星星座”計劃，我國已經規劃有3個。實現高密度發射的背后，如何用更低的成本，實現更穩更快的發射，考驗的是商業航天的技術創新與模式創新能力。
走進中科宇航試驗中心，可以看到，這里擺放著一系列的運載火箭試驗平臺。就在今年7月，團隊完成了自研固液融合結構艙段的靜力試驗。這種創新的設計，巧妙融合了液體火箭箭體輕、載重大的特點，以及固體火箭穩定安全的結構，能以更少的材料造出更堅固的火箭。
中科宇航副總裁 史曉寧：把整個結構艙段做成鋁合金蒙皮，再用桁條去做局部加強。這種結構形式一般用在液體火箭為主，好處就是結構效率比較高，整個結構重量比較輕，同時地面的加工工藝成本比較低。
火箭降本，得“內外兼修”。在內部，復雜的航電系統是火箭的“大腦”。過去，航電系統的眾多子系統分別開發、每個都有一套獨立的設備，造成箭上設備繁多、接口復雜、電網雜亂，加大了飛控人員的工作難度。而通過集約化的改進，團隊將火箭上的電氣設備減少了50%，最少只需一個人一臺筆記本就能發射火箭。
中科宇航副總裁 史曉寧：簡單了以后整個可靠性也提高了，另外火箭的重量都減輕了，帶來的效益就是運載能力的提高。
目前，中科宇航已具備年產30發運載火箭的總裝測試能力，并在持續推進可回收火箭技術等技術的研發與驗證。一系列硬核技術創新，正在開啟火箭低成本、航班化的發射新時代。
六公里商業航天產業帶
連接星辰與大海
商業航天的發展需要全產業鏈各個環節的密切合作、積極創新。近年來在我國的一些地方也形成了這樣的一些產業帶，比如在山東的小城海陽，依托我國首座海上火箭發射母港，短短六公里的航天大道兩側，聚集了多家商業航天產業鏈相關企業。這里已經形成了一個天上有星、海里有船，陸上有箭的商業航天產業布局。
8月29日，“谷神星一號”海射型遙三運載火箭從“東方航天港”號發射船上騰空飛起，將6顆衛星發射升空，這是“東方航天港”號發射船今年實施的第3次海上發射任務，已成功將19顆衛星送入預定軌道。
總臺央視記者 張春玲：我國首艘專業火箭發射船“東方航天港”號，它的長度是162.5米，寬度有40米，面積相當于15個籃球場那么大。焊縫銜接的新的甲板區域，是一個新的火箭發射工位，在火箭發射完成之后，它可以選擇保留或者是移除。這種模塊化的設計，滿足了商業航天火箭靈活的需求。
山東省海上航天裝備技術創新中心主任滕瑤：我們這條船就可以非常靈活地支持咱們目前幾乎所有的固體型號的發射。接下來大甲板面還在做改造，我們會用模塊化的加注方式，來支持中型及小型的液體(火箭)的發射。
發射船、港口、火箭總裝基地、零配件加工等，這里圍繞商業航天，在方圓六公里的一條大路上，分布了幾乎所需要的全部產業鏈。
東方航天港(山東)發展集團有限公司董事長 高中前：我們結合當地的特點，科學的構建了天上有星、海里有船，陸上有箭的產業布局。
總臺央視記者 張春玲：今年1月全球運載能力最大的固體火箭“引力一號”就在我所在的“東方航天港”號上發射成功。這就是它的發射工位，白色的廠房就是“引力一號”總裝完成后的廠房，和發射船遙相呼應，整個的轉運距離僅有600米。
而如此便利的發射條件，也吸引了大量商業航天公司聚集在這里，記者看到，每一個總裝廠房都在緊鑼密鼓地準備著今年的發射任務。
東方空間引力一號總體副總師 張濤：今年我們可能預計會發射兩發火箭，目前是在裝遙二的火箭，預計是在四季度進行發射。
中國運載火箭技術研究院捷龍三號副總指揮 惠興晨：我們院已經在這邊落地形成了山東火箭，一個固體火箭的總裝測試基地，目前已經形成了年產20發總裝測試固體火箭的生產能力，我們后邊可能會形成高密度、高頻次的發射。
在六公里的航天大道上，企業之間也在形成越來越緊密的產業鏈條，來支撐密集的發射需求。一家企業正在進行液體火箭關鍵零部件液體貯箱液壓氣密測試。
九天行歌總裝總測車間主任 劉興偉：貯箱測試合格完成后，在園區內我們就交付給當地的液體火箭發射公司，就是在方圓6公里之內足不出戶就可以達到供需求的一個閉環。
現在，基于海上發射母港的建設，這里已經初步實現了發射任務航班化、服務系統化、產業規模化。一個包含海上發射、星艦產研、配套集成、衛星應用、航天文旅為一體的商業航天新藍圖，正在徐徐展開。
產業政策持續落地
開啟商業航天新紀元
在2024年中國航天大會商業航天產業國際論壇上，國家航天局相關負責人表示：作為新質生產力的典范，我國商業航天全產業鏈正開足馬力駛向“快車道”。當然這一未來產業的快速發展，離不開國家的政策支持。除了剛才片中提到的山東海陽航天產業帶，近年來不少地方都在這一領域積極深耕布局。
北京是我國商業航天產業鏈的重要聚集區，目前擁有157家商業航天重點企業。今年北京發布了商業航天發展行動方案，同時通過建設北京亦莊“火箭大街”共性科研生產基地，吸引商業航天全產業鏈優質項目。
去年上海也發布了商業航天領域行動計劃，擬發展新一代中大型運載火箭、低成本高集成衛星、智能應用終端三大拳頭產品。預計2025年實現空間信息產業規模超2000億元。
重慶明確提出，到2027年，全市要形成核心產值500億元規模的空天信息產業集群等。
責任編輯：陸迪
