未来实验室丨产业规模将突破2.3万亿!中国商业航天发展有多迅猛?
商业航天涵盖范围很广，简单来说，主要包括火箭和卫星的研制、卫星运营及应用、地面设备制造与服务等。
近年来，我国商业航天产业快速发展，在多领域实现了“从0到1”的突破，作为经济发展重要的新增长引擎，预计今年商业航天的产业规模将突破2.3万亿元。
(资料图)
经济增长新引擎
中国商业航天加速而来
中国商业航天发展有多迅猛?
相关机构统计显示，2024上半年，中国航天实施的30次发射任务中，商业运载火箭实施发射共计5次，商业航天发展的过程中，也创下了多个行业第一。
2023年4月，天兵科技“天龙二号”首飞，实现我国商业航天首款液体火箭成功入轨。
2023年6月，中科宇航“力箭一号”搭载26颗卫星入轨，刷新我国商业航天一箭多星最高任务记录。
2023年7月，蓝箭航天“朱雀二号”，成为全球首枚成功入轨的液氧甲烷燃料火箭。
2024年1月，东方空间“引力一号”首飞，创下全球最大固体运载火箭纪录。
今年1月，可重复使用液氧甲烷火箭“朱雀三号”试验箭成功完成百米级垂直起降飞行试验，并于9月11日圆满完成10公里级垂直起降返回试验。
商业航天也带动卫星产业迎来爆发增长。目前我国已规划3个“万星星座”计划，总计将发射超3.7万颗卫星。
试验箭完成10公里级
垂直起降返回飞行试验
就在9月11日12时，我国商业航天传来了一个试验成功的好消息。由我国蓝箭航天公司自主研发的可重复使用火箭“朱雀三号”试验箭，在酒泉卫星发射中心完成10公里级垂直起降返回飞行试验，可以说这是我国商业航天在实现可重复使用运载火箭技术上迈出的重要一步。
本次试验中，朱雀三号试验箭空中飞行总时间为200.7秒，经历“上升——发动机关机——无动力滑行——发动机空中二次启动——软着陆”过程。各项指标均满足预期设计。火箭的可回收利用主要集中在一级火箭和火箭发动机的回收与复用技术。可回收的关键在于精确控制火箭在飞行过程中的轨迹和姿态。
为了让火箭“回得准”“落得稳”，团队设计开发了一个控制模拟的数字化平台，通过在虚拟世界中不断测试，来验证火箭实际的飞行性能。
蓝箭航天火箭研发部控制与仿真工程部总监 钟友武：比如风干扰、气动特性等这些，在这个基础上，我们会进行大量的数学仿真，统计出来我们这个算法，以及设计的参数，是不是满足整个飞行控制的要求。
正在试车的是蓝箭航天自主研发的液氧甲烷火箭发动机。同传统火箭发动机使用固体燃料或液氧煤油不同，使用液氧甲烷作为燃料，它的燃烧产物主要是二氧化碳和水，不会像煤油一样产生结焦，堵塞发动机，仅需较低的维护成本，就能实现发动机的重复使用。
据团队介绍，可回收火箭技术成熟后，未来一级火箭复用次数可达10到20次，运输成本有望大幅降低。同时商用火箭的研发，也带动了产业链上下游上百个关键零部件的迭代。
蓝箭航天副总裁 型号质量总师 刘建：我们在2017年，一次产品的交检合格率其实在30%左右，现在合格率能达到将近95%。从这个过程中，我们能看到整个民营企业在生产过程的质量管理、体系化建设、高精尖技术工艺的能力建设上，得到了长足的进步，这个进步其实也给整个产业发展奠定了坚实的基础。
高密度发射卫星
运载火箭如何降本增效?
低时延、低成本、广覆盖、高可靠的卫星互联网，是未来通信的重要方式之一。就在8月初，我国低轨卫星互联网星座计划“千帆星座”完成首批卫星的发射，计划到2030年底前，要在地球周围部署约1.5万颗卫星。像这样的“万星星座”计划，我国已经规划有3个。实现高密度发射的背后，如何用更低的成本，实现更稳更快的发射，考验的是商业航天的技术创新与模式创新能力。
走进中科宇航试验中心，可以看到，这里摆放着一系列的运载火箭试验平台。就在今年7月，团队完成了自研固液融合结构舱段的静力试验。这种创新的设计，巧妙融合了液体火箭箭体轻、载重大的特点，以及固体火箭稳定安全的结构，能以更少的材料造出更坚固的火箭。
中科宇航副总裁 史晓宁：把整个结构舱段做成铝合金蒙皮，再用桁条去做局部加强。这种结构形式一般用在液体火箭为主，好处就是结构效率比较高，整个结构重量比较轻，同时地面的加工工艺成本比较低。
火箭降本，得“内外兼修”。在内部，复杂的航电系统是火箭的“大脑”。过去，航电系统的众多子系统分别开发、每个都有一套独立的设备，造成箭上设备繁多、接口复杂、电网杂乱，加大了飞控人员的工作难度。而通过集约化的改进，团队将火箭上的电气设备减少了50%，最少只需一个人一台笔记本就能发射火箭。
中科宇航副总裁 史晓宁：简单了以后整个可靠性也提高了，另外火箭的重量都减轻了，带来的效益就是运载能力的提高。
目前，中科宇航已具备年产30发运载火箭的总装测试能力，并在持续推进可回收火箭技术等技术的研发与验证。一系列硬核技术创新，正在开启火箭低成本、航班化的发射新时代。
六公里商业航天产业带
连接星辰与大海
商业航天的发展需要全产业链各个环节的密切合作、积极创新。近年来在我国的一些地方也形成了这样的一些产业带，比如在山东的小城海阳，依托我国首座海上火箭发射母港，短短六公里的航天大道两侧，聚集了多家商业航天产业链相关企业。这里已经形成了一个天上有星、海里有船，陆上有箭的商业航天产业布局。
8月29日，“谷神星一号”海射型遥三运载火箭从“东方航天港”号发射船上腾空飞起，将6颗卫星发射升空，这是“东方航天港”号发射船今年实施的第3次海上发射任务，已成功将19颗卫星送入预定轨道。
总台央视记者 张春玲：我国首艘专业火箭发射船“东方航天港”号，它的长度是162.5米，宽度有40米，面积相当于15个篮球场那么大。焊缝衔接的新的甲板区域，是一个新的火箭发射工位，在火箭发射完成之后，它可以选择保留或者是移除。这种模块化的设计，满足了商业航天火箭灵活的需求。
山东省海上航天装备技术创新中心主任滕瑶：我们这条船就可以非常灵活地支持咱们目前几乎所有的固体型号的发射。接下来大甲板面还在做改造，我们会用模块化的加注方式，来支持中型及小型的液体(火箭)的发射。
发射船、港口、火箭总装基地、零配件加工等，这里围绕商业航天，在方圆六公里的一条大路上，分布了几乎所需要的全部产业链。
东方航天港(山东)发展集团有限公司董事长 高中前：我们结合当地的特点，科学的构建了天上有星、海里有船，陆上有箭的产业布局。
总台央视记者 张春玲：今年1月全球运载能力最大的固体火箭“引力一号”就在我所在的“东方航天港”号上发射成功。这就是它的发射工位，白色的厂房就是“引力一号”总装完成后的厂房，和发射船遥相呼应，整个的转运距离仅有600米。
而如此便利的发射条件，也吸引了大量商业航天公司聚集在这里，记者看到，每一个总装厂房都在紧锣密鼓地准备着今年的发射任务。
东方空间引力一号总体副总师 张涛：今年我们可能预计会发射两发火箭，目前是在装遥二的火箭，预计是在四季度进行发射。
中国运载火箭技术研究院捷龙三号副总指挥 惠兴晨：我们院已经在这边落地形成了山东火箭，一个固体火箭的总装测试基地，目前已经形成了年产20发总装测试固体火箭的生产能力，我们后边可能会形成高密度、高频次的发射。
在六公里的航天大道上，企业之间也在形成越来越紧密的产业链条，来支撑密集的发射需求。一家企业正在进行液体火箭关键零部件液体贮箱液压气密测试。
九天行歌总装总测车间主任 刘兴伟：贮箱测试合格完成后，在园区内我们就交付给当地的液体火箭发射公司，就是在方圆6公里之内足不出户就可以达到供需求的一个闭环。
现在，基于海上发射母港的建设，这里已经初步实现了发射任务航班化、服务系统化、产业规模化。一个包含海上发射、星舰产研、配套集成、卫星应用、航天文旅为一体的商业航天新蓝图，正在徐徐展开。
产业政策持续落地
开启商业航天新纪元
在2024年中国航天大会商业航天产业国际论坛上，国家航天局相关负责人表示：作为新质生产力的典范，我国商业航天全产业链正开足马力驶向“快车道”。当然这一未来产业的快速发展，离不开国家的政策支持。除了刚才片中提到的山东海阳航天产业带，近年来不少地方都在这一领域积极深耕布局。
北京是我国商业航天产业链的重要聚集区，目前拥有157家商业航天重点企业。今年北京发布了商业航天发展行动方案，同时通过建设北京亦庄“火箭大街”共性科研生产基地，吸引商业航天全产业链优质项目。
去年上海也发布了商业航天领域行动计划，拟发展新一代中大型运载火箭、低成本高集成卫星、智能应用终端三大拳头产品。预计2025年实现空间信息产业规模超2000亿元。
重庆明确提出，到2027年，全市要形成核心产值500亿元规模的空天信息产业集群等。
( 张春玲 门曦)
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