如何開辟一條 SpaceX 的國產(chǎn)商業(yè)化之路？

想要更深層次地參與到整個太空的開發(fā)過程中，民營航天企業(yè)的角色是不可或缺的。

來源 | FounderPark

想讓太空旅行像坐飛機一樣實現(xiàn)航班化，可回收技術(shù)就很重要。目前，有且只有 SpaceX 擁有入軌級可回收運載火箭技術(shù)。

而國內(nèi)一家嚴格對標 SpaceX 發(fā)展路徑的公司——深藍航天，最近的成績引人注目。

就在今年 5 月 6 日，深藍航天試驗火箭「星云-M」完成了 1 公里級垂直起飛及降落飛行試驗，火箭在爬升和下落的過程中同時進行了橫向移動，最后降落至著陸場「靶心」位置不足 0.5 米的點位，實現(xiàn)成功回收。

本次回收飛行試驗，標志著深藍航天僅用 10 個月的 3 次發(fā)射試驗就達到 2012 - 2013 年 SpaceX 用一年多的時間、8 次發(fā)射試驗達到的同等級試驗成果。在 SpaceX 之后，深藍航天也成為了全球第二家完成液氧煤油火箭垂直回收復(fù)用全部低空工程試驗的公司。

最近，我們邀請到了深藍航天創(chuàng)始人 & 董事長 & CEO 霍亮，深藍航天最大的機構(gòu)投資者真成投資管理合伙人李劍威，一起聊了聊商業(yè)航天背后的產(chǎn)業(yè)思考。

1、有了 SpaceX 之前的積累，估計在兩年到兩年半的時間里，我們是有機會實現(xiàn)入軌可回收的。

2、如果我們想把航天帶到每一個人的生活里，想去開發(fā)太空資源，進行更廣闊的擴展，傳統(tǒng)的工具不能滿足我們的需求。

3、想要更深層次地參與到整個太空的開發(fā)過程中，民營航天企業(yè)的角色是不可或缺的。

4、任何一個行業(yè)，成本得到大幅度下降的時候，都會帶來一種藍海效應(yīng)，很多原來不存在的需求，都會變?yōu)楝F(xiàn)實。

01

液體可回收道路是

商業(yè)和理想的雙重考慮

Founder Park：「星云-M」試驗箭本次試驗成功有哪些突破性的成果嗎？

霍亮：試驗箭的成功主要是驗證了國內(nèi)對于可回收垂直起降試驗的突破，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

首先是達到了公里級的飛行高度，這是國內(nèi)之前的飛行測試所沒有做的高度，飛行的時間也有了大幅度的延長。

其次，我們加入了一個橫向的制導(dǎo)，專門在起飛點大概橫向 40 多米的距離，做了一個圓形的回收著陸點。

第三，考核了橫向移動飛行：經(jīng)過飛行過程中的橫向移動，精確地降落到了預(yù)定的著陸點，誤差很小。

第四，這一次試驗的火箭已經(jīng)執(zhí)行過三次飛行任務(wù)，發(fā)動機和箭體前期經(jīng)歷了 7 次的靜態(tài)點火；在這次飛行之前的測試過程中，我們接連進行了短程和長程的兩次地面靜態(tài)點火，實際上整個火箭的發(fā)動機已經(jīng)點過 12 次了，也初步驗證了火箭重復(fù)使用的能力和性能，我們做回收不單單是為了把火箭收回來，而是為了能夠多次重復(fù)使用。在此之前，一艘火箭和發(fā)動機能夠如此多次的、重復(fù)地投入飛行和實際點火的過程中，在國內(nèi)是沒有的。

Founder Park：本次完成一公里的飛行測試，有什么意料之中和意料之外的狀況嗎？

霍亮：大家看到的報道是我們做了三次的飛行試驗。但是在飛行試驗之前，我們做過地面靜態(tài)點火；做過懸吊測試——就是把火箭用懸吊繩吊起來，然后離地面一定的高度飛。這些過程并不是全部都成功了，比如在懸吊試驗的過程中，火箭就出現(xiàn)過失控的情況，圍著懸吊繩有一定程度的甩動，我們就執(zhí)行了緊急關(guān)機的過程。實際上大家所看到的飛行成功，也是在不停的嘗試、改進過程中，最終呈現(xiàn)的結(jié)果。

Founder Park：這次測試的成功是一個很大的進步，如果對標 SpaceX，差距是在拉大還是縮減呢？

李劍威：我們從 2015 年開始研究 SpaceX，一直在關(guān)注它的可回收能力?，F(xiàn)在大家都看到 SpaceX 非常厲害，幾乎沒有失敗的，而且都是用獵鷹 9 號，或者獵鷹重型火箭。但是真正從 0 到 1，研究 SpaceX 的重點應(yīng)該是在 2012 年到 2015 年 12 月 21 號，第一次實現(xiàn)入軌可回收的期間發(fā)生了什么。

SpaceX 從 2012 年開始用小步快跑的思路做了一個小火箭 GrassHooper（蚱蜢火箭），就是蚱蜢跳火箭。最開始是在地面上不動，點火、熄火；接下來跳了四五米，再接下來就 10 米、40 米、80 米；到 2013 年的第四季度，一共做了 8 次試驗，最高高度達到 744 米。通過這 8 次試驗，基本上掌握了小火箭的低空發(fā)射回收的技術(shù)。

2014 年，SpaceX 研發(fā)了獵鷹 9 號開發(fā)版（Falcon 9 Dev），開始做高空的試驗。從 1 公里開始，到 10 公里、100 公里，在 2015 年底實現(xiàn)了入軌可回收。我們當(dāng)時一直在關(guān)注 SpaceX，看了每一次發(fā)射的全過程，反復(fù)研究，結(jié)論是未來如果有公司要真正實現(xiàn)入軌可回收的話，這個試驗步驟是必不可少的。

深藍這次一公里可回收的成功，相當(dāng)于 SpaceX 2013 年底到 2014 年初的狀態(tài)，低空的回收試驗已經(jīng)做完，接下來要做全尺寸火箭的高空試驗。如果類比 SpaceX，從做完 744 米的低空試驗開始，到入軌可回收大概是兩年多的時間。我相信有了 SpaceX 之前的積累，包括它給的樣板來驗證這條道路的可行性，估計在兩年到兩年半的時間里，我們是有機會實現(xiàn)入軌可回收的。

Founder Park：創(chuàng)業(yè)之前的職業(yè)生涯是什么樣的？為什么會有創(chuàng)建民營商業(yè)航天公司的想法？

霍亮：2011 年博士畢業(yè)后就加入了中國航天，工作了 6 年的時間。主要負責(zé)兩個方面的工作，一個是航天器結(jié)構(gòu)總體設(shè)計，主要是設(shè)計航天器的整體結(jié)構(gòu)；另一個是航天器的系統(tǒng)設(shè)計。

2016 年，當(dāng)時無論是學(xué)習(xí)或者工作，對于航天技術(shù)和技術(shù)創(chuàng)新都有很大的熱情，當(dāng)時特別關(guān)注美國的技術(shù)進展，主要關(guān)注了兩個方面。

一個是美國的臭鼬工廠，它們創(chuàng)造了很多世人矚目的技術(shù)，還有著名的「14 條規(guī)定」。作為有熱情的青年設(shè)計師，我們也是期待想創(chuàng)造出一些新的產(chǎn)品。

第二就是 SpaceX 的技術(shù)進展，2015、16 年陸續(xù)實現(xiàn)了陸上、海上的回收，這些技術(shù)當(dāng)時在業(yè)內(nèi)還存在很多的爭議，但我自己覺得火箭的回收以及回收這項技術(shù)和產(chǎn)品是未來的一個發(fā)展方向，并且商業(yè)航天應(yīng)該也是很有發(fā)展前景的領(lǐng)域，就決定走上了創(chuàng)業(yè)的道路。

Founder Park：作為投資人，能描述一下深藍創(chuàng)業(yè)初期給你的印象嗎？

李劍威：2019 年的時候，我們的目標是要做可回收，因為只有這樣才能改變成本結(jié)構(gòu)，才能賺錢，否則一發(fā)一發(fā)打的方式對于中國航天的體系沒有優(yōu)勢。當(dāng)時霍總非常堅定地要做可回收，但是只有一份商業(yè)計劃書，沒有任何跡象能支持深藍可以成功，所以天使輪我沒有投資，但保持著一定的關(guān)注度。

2021 年 7 月，十米的可回收成功后，又做到一百米?；谇捌趯?SpaceX 的深入研究，我們覺得去年是一個非常好的時間點，也看到了一些關(guān)鍵的里程碑，就在 11 月份做了投資的決定。坦率地說，在深藍做完一公里試驗之前，整個市場對深藍還是相對比較懷疑的。

Founder Park：大部分企業(yè)都選擇先入軌火箭，為什么深藍選擇液體可回收火箭的道路？

李劍威：火箭公司的早期收入相對比較少，不入軌的話可能會沒有收入。有些投資人相對比較保守，選擇先入軌能讓 VC 知道公司能產(chǎn)生象征性的收入，有一定的收入體量之后再慢慢做可回收；但在中國如果只做入軌火箭，民營公司和國有體系相比可能沒有太多的優(yōu)勢，不管是固體火箭還是液體火箭長征系列的性價比都很高。NASA 的火箭比長征系列火箭貴很多，所以在美國先做入軌是可能的。但是在國內(nèi)，如果不聚焦做可回收液體火箭，可能會浪費大量的資源。

去年中國發(fā)射了 55 次火箭，其中有 52 次成功入軌，有 3 發(fā)固體火箭出于各種原因沒有成功，所有的液體火箭都能入軌。以中國航天目前的能力，入軌并不是一個特別大的問題。目前看到做有工程意義的可回收團隊非常少，我們覺得可回收才有可能徹底改變整個火箭的成本結(jié)構(gòu)，從量級上降低每公斤入軌的成本，我們堅定去尋找專注在可回收的團隊，這也是當(dāng)時為什么選擇深藍的最核心原因。

霍亮：從選擇方面來講，我們是一直沒有改變的。從制造火箭開始，我就覺得應(yīng)該做液體回收的火箭。主要原因是目標的不同，如果我們想做現(xiàn)有產(chǎn)品的替代，或者只是在現(xiàn)有基礎(chǔ)上每年多發(fā)射幾十次，那么實際上是可以通過做一次性不回收的固態(tài)火箭來實現(xiàn)。但是如果我們想把航天帶到每一個人的生活里，就像現(xiàn)在的智能手機一樣，想去開發(fā)太空資源，走更廣闊的擴展，傳統(tǒng)的工具不能滿足我們的需求。

火箭技術(shù)發(fā)展了很多年，我認為過去的一二十年或者說更長遠的時間，這個技術(shù)已經(jīng)到了一個平臺期，沒有顛覆性的變化；回收技術(shù)的出現(xiàn)讓我看到了行業(yè)踏入一個新高度的可能，所以我們才選擇去做這樣一件事，但是確實也是蠻難的。因為國內(nèi)沒人做這樣的事情，沒人知道怎么把一個可回收的液體火箭做出來。

而從目標的角度來看，如果我們要建設(shè)像《星際穿越》那樣的空間城市、如果要去火星，我們需要什么樣的工具？如果下一代的航空能夠讓每個人都參與，就像九十年代的飛機一樣，我們需要什么樣的工具？回收是一個必選項，不是一個可選項。

這次公里級試驗的成功，用偉人的話來說，是宣言書、也是宣傳隊和播種機。宣告了我們的堅持獲得了認可，也宣告了我們更加堅定地向這個方向努力，歡迎更多熱愛這個事業(yè)的人都來加入這個行業(yè)。

所以這個角度不僅僅是商業(yè)化的考慮，也是我們對這個事業(yè)的熱愛，我們對于需要做點什么所給出的答案。

02

SpaceX 的創(chuàng)新

和教訓(xùn)

Founder Park：當(dāng)時 SpaceX 做可回收火箭的爭議是什么？為什么最后大家都認同了這個方向？

霍亮：火箭發(fā)動機是能量密度最高的一類產(chǎn)品，發(fā)動機所能夠獲取的功率甚至比得上一艘巡洋艦?zāi)馨l(fā)出的功率。對于回收的第一個爭議是火箭發(fā)射完就消耗完了，發(fā)動機收回來也沒有用。類似于讓一個人費盡全力跑 100 米，讓他以同樣的速度再跑 100 米就不大可能了。

第二，回收是需要付出代價的，回收的火箭改造后實際上對運力是有損失的，如果損失太多可能經(jīng)濟效益就降低了，就不劃算了。

第三是技術(shù)難度。美國七八十年代的航天飛機從工程上來看并不是一個成功的項目，可靠性低、成本高。大家覺得馬斯克會走向同樣的路。當(dāng)時認為互聯(lián)網(wǎng)出身的馬斯克是在制造噱頭，為了資本市場能獲得很多回報。

但是從另外一個角度考慮，如果我每天都想去太空，如何去實現(xiàn)？2021 年全球的發(fā)射次數(shù)是 110 多次，如果后面加一個 0，如何實現(xiàn)這條路？不停擴大生產(chǎn)線肯定不現(xiàn)實，未來的途徑一定是把火箭做成飛機。

我們仔細分析了航天飛機的技術(shù)，用的是五六十年代的技術(shù)和產(chǎn)品，經(jīng)過半個世紀，材料技術(shù)、仿真技術(shù)、計算機航電、環(huán)境預(yù)設(shè)、總體設(shè)計等方面都取得了非常大的進展。從技術(shù)角度來講，我們是能夠也有條件去實現(xiàn)這樣的技術(shù)的。我非常崇尚馬斯克所講的第一性原理，把火箭的技術(shù)掰開了看，會發(fā)現(xiàn)每一個單向技術(shù)在相應(yīng)的領(lǐng)域中都取得了突破，在每一點上它都是可行的。而從工程師的角度來看，我們認為可回收技術(shù)在將來能夠獲得很大的發(fā)展。從 2016 年到今天已經(jīng)過了 6 年的時間，現(xiàn)在的結(jié)果也證實了我們當(dāng)年對他的判斷。

Founder Park：從技術(shù)或做事的方法上，SpaceX 真正的創(chuàng)新是在哪些層面上？

霍亮：首先它的研制模式跟傳統(tǒng)的火箭相比是略有不同的?；鸺吘故且粋€系統(tǒng)工程，產(chǎn)品本身的開發(fā)過程都是非常復(fù)雜的，它的復(fù)雜性體現(xiàn)在每一個元素和變量之間相互的關(guān)聯(lián)性都非常強，屬于數(shù)學(xué)上的高關(guān)聯(lián)性模型。最開始研制的時候，SpaceX 的團隊人數(shù)很少，初始的產(chǎn)品也很簡單?；仡^來看，獵鷹一號火箭和梅林 1 發(fā)動機都是相對比較簡陋的產(chǎn)品，但還是用這些產(chǎn)品進行了獵鷹一號的發(fā)射。獵鷹一號的發(fā)射在今天看來幾乎是一個不可接受的結(jié)果，失敗了三次才成功，還有一次是發(fā)射前發(fā)現(xiàn)噴管長了，在現(xiàn)場把噴管截短了一節(jié)。

在研制的模式上，它采用了一種敏捷的研制方法，設(shè)定了一個不是那么廣大的目標，先往前走，達到目標，給予市場一定的信心之后，再往前走一步。而不是像我們原有的研發(fā)過程，一步就走到最終狀態(tài)，也就是設(shè)計凍結(jié)，國內(nèi)稱之為定型，設(shè)計不調(diào)整，通過反復(fù)地發(fā)射來驗證產(chǎn)品的可靠性，這是研制模式上的差別。

從技術(shù)上而看，包括他的目標創(chuàng)新，我覺得是因為獲得的資金支撐不夠。它的整個發(fā)展道路，并不是一開始就能夠規(guī)劃出來，而是在探索過程中不偏離目標和第一性原理，不停地試錯，逐漸掌握了很先進的技術(shù)。比如多臺發(fā)動機并聯(lián)實際上是降低可靠性的，如果是傳統(tǒng)的四級并聯(lián)火箭，任何一臺發(fā)動機出現(xiàn)問題，火箭就不能入軌了，但是現(xiàn)在起飛時有兩臺發(fā)動機壞掉仍然可以飛行，雖然可能回收不成功，但是入軌能夠成功。這是因為它的動力系統(tǒng)進行了升級，控制系統(tǒng)用了 30 個計算芯片，平均一個通道 3 個芯片，可靠性提高了很多；而元器件用的是汽車的線路板和芯片而不是航天級別的產(chǎn)品，通過低成本的多冗余實現(xiàn)了可靠性的成倍提升。在實現(xiàn)的過程中，載人航天的標準并不會降低。

Founder Park：SpaceX 為什么選擇做星鏈？星鏈未來的商業(yè)模式是怎么樣的？

霍亮：如果你的產(chǎn)品比別人好 20%，你是做產(chǎn)品；如果比別人好 90%，那你是做替代的。馬斯克掌握了一個低成本又快速的投送工具，就繼續(xù)向下游延伸，開拓了星鏈的業(yè)務(wù)。短短不到兩年的時間，已經(jīng)向太空投送了超過 2000 顆衛(wèi)星，今年可能還會加速。本質(zhì)上還是因為它在火箭這件事上形成了絕對的優(yōu)勢，然后自然而然的去延展。能夠去開拓這個業(yè)務(wù)的核心建立在技術(shù)的進步上，是由于技術(shù)的進步帶來了能力的提升和成本的大幅度降低。任何一個行業(yè)，成本得到大幅度下降的時候，都會帶來一種藍海效應(yīng)，很多原來不存在的需求，都會變?yōu)楝F(xiàn)實。比如去年我們看到的太空旅游等，現(xiàn)在航天正處于歷史的轉(zhuǎn)折點。

如果是存量需求的話，那是現(xiàn)有的成本所對應(yīng)的一個模式。如果成本下降一到兩個數(shù)量級，假如我們能夠在絕對安全的情況下把一位乘客送到太空旅游 10 分鐘，收費一百萬人民幣有沒有人愿意去？如果一百萬太高，降到十萬人民幣會不會有人去？這個需求一下就成了有足夠想象空間的一件事。

Founder Park：深藍有做類似星鏈的產(chǎn)品計劃嗎？

霍亮：目前沒有這方面的計劃，我們的目標是入軌的同時做到可回收。現(xiàn)在的火箭只是驗證我們回收技術(shù)中的一個環(huán)節(jié)。能跟大家披露的是，我們從 2020 年開始一直致力于研發(fā)入軌火箭，包括它的產(chǎn)品，已經(jīng)蓄勢待發(fā)了。未來的方向是把火箭從部分重復(fù)使用做到完全重復(fù)使用，我們判斷這種以化學(xué)能作為推進方式的火箭，是目前我們在工程上從地表到近地軌道空間最可行、最經(jīng)濟的方式。

Founder Park：SpaceX 有沒有哪些坑是現(xiàn)在的民營公司不用再經(jīng)歷的？

霍亮：SpaceX 走過了將近 20 年的發(fā)展路程，其實真的是非常曲折，犯過很多錯誤，期間有若干次瀕臨破產(chǎn)。

舉幾個很典型的例子。第一代發(fā)動機的開發(fā)還是非常原始的方案，甚至沒有用再生冷卻而是用燒蝕冷卻，我們現(xiàn)在肯定不會這樣做了，這也是后發(fā)優(yōu)勢所在。

梅林發(fā)動機的研制過程中經(jīng)歷了 1A、1B、1C 等迭代，最后走到 1D 的型號，其實中間也走了一些彎路，他們中間研發(fā)過獵鷹五號——一級 5 臺發(fā)動機的配置，后來不做了，最后到獵鷹九號變成了一級 9 臺發(fā)動機，二級 1 臺發(fā)動機的配置，我們也一步走到了這個架構(gòu)。

梅林 1C 發(fā)動機 | 來源：維基百科

期間還有若干次箭體的爆炸，比如有一次是 Facebook 的衛(wèi)星爆炸，經(jīng)過了詳細的歸零，后來發(fā)現(xiàn)是把液氦的增壓罐泡到了液氧里，最后出現(xiàn)了發(fā)熱等。像這些 SpaceX 走過的坑或者踩過的雷，都給了我們很大的警醒，我們才能夠在相對沒有那么長的時間內(nèi)，在這個方向上取得一些進展。

03

商業(yè)航天領(lǐng)域的

技術(shù)現(xiàn)狀

Founder Park：在商業(yè)航天領(lǐng)域，入軌和可回收這兩個技術(shù)哪個更難？哪個更需要先去驗證？

霍亮：可回收的難度實際上是要超過入軌的。舉一個比較直觀的例子，火箭技術(shù)的發(fā)展到現(xiàn)在為止也有幾十年的時間了，我們國家在 1970 年第一次發(fā)射人造地球衛(wèi)星，用長征一號火箭把東方紅一號送入太空，并且這顆衛(wèi)星到現(xiàn)在還在在軌飛行，但是要同時達到入軌和回收這兩個方面，現(xiàn)在世界上能做到的組織或者公司還非常的少，這也突顯了它的難度。

從技術(shù)上來看，可回收技術(shù)的難度已經(jīng)超過了入軌火箭的難度。對于火箭技術(shù)而言，入軌應(yīng)該是一個及格線，否則無法為客戶提供服務(wù)。但是僅僅做到入軌就帶來一個問題，我們無法大幅度地降低成本。傳統(tǒng)降低火箭成本的模式是適度擴大規(guī)模，規(guī)模優(yōu)勢能在一定程度上把成本拉低。但是最根本的方式還在于通過多次的重復(fù)使用分攤制造成本，這就需要先要把火箭收回來，之后經(jīng)過適當(dāng)?shù)谋O(jiān)測修復(fù)，再去復(fù)飛。這樣就不用花時間去制造新火箭了，因為制造一艘新液態(tài)火箭的時間周期是兩年左右，也是蠻久的，我們能夠通過快速的檢修、復(fù)飛，大幅度提高了進入太空的投送效率。

回收帶來的另一個優(yōu)勢是投送效能，所以回收的難度確實是又上了一層，實際上回收的火箭越來越具有飛機的特征。現(xiàn)在的火箭是部分可回收的，比如已經(jīng)在商業(yè)化使用的獵鷹 9 號，美國人還在開發(fā)完全可以重復(fù)使用的火箭，不光一子級可以回收，二子級也能收回來，使用模式類似于大家所熟知的飛機。

但是要把火箭從一次性使用的產(chǎn)品做到可以部分和完全重復(fù)使用的產(chǎn)品，這其中有非常巨大的分工。比如設(shè)計思想和設(shè)計思維的轉(zhuǎn)變，我們稱之為總體設(shè)計?？苫厥栈鸺耐庥^和一次性火箭是差不多的，但是內(nèi)部的體系結(jié)構(gòu)、設(shè)計思想已經(jīng)產(chǎn)生了一個根本性的變化。

入軌的火箭不一定可回收，但是可回收的火箭一定能入軌，因為入軌是火箭的基本要求。單純?nèi)胲壍幕鸺皇腔厥栈鸺囊粋€條件，除了能夠入軌之后，回收火箭還要能夠飛回來，能夠多次重試?？苫厥栈鸺€有幾個難點，包括能夠回收火箭的動力系統(tǒng)，動力系統(tǒng)里的最重要的組件——發(fā)動機，還包括回收的飛行控制，以及回收的結(jié)構(gòu)，這一套系統(tǒng)都有了新的課題難點。

Founder Park：固體火箭和液體火箭有多大的差別？液體可回收火箭有哪些基礎(chǔ)技術(shù)是值得關(guān)注的？

霍亮：火箭最初使用的是液體推進劑，最早的火箭源自于二戰(zhàn)期間德國的 V2 導(dǎo)彈，用的是液氧酒精推進劑。固體推進劑是基于戰(zhàn)爭快速性的要求出現(xiàn)的，因為液體需要現(xiàn)場注入，導(dǎo)致發(fā)射時間比較長。固體推進劑的特點是可以長期儲存和快速使用，受環(huán)境的影響比較小，但有一個致命的缺點是比沖低，也就是單位燃料提供的沖量比液體低，推進的效率并不高，必須要用多級火箭的方式。

其次固體火箭內(nèi)部的燃燒溫度和壓力都非常高，推進劑的成本是液體的 10 倍到 30 倍之間；使用之后主要的成本被消耗了，并沒有什么回收價值。

第三，固體火箭不可能做得很大，它的推進器是固化在發(fā)動機里的；從儲存到運輸?shù)慕嵌瓤剂浚?00 噸自重的火箭在固體火箭中算是很大了，但對于運載火箭來說還是相對小的。獵鷹九號是 570 多噸的規(guī)模，長征七號是 550 多噸的規(guī)模，這種規(guī)模的固體火箭是很難做到的，而且沒法運輸。

液體火箭的劣勢在于推進劑是在發(fā)射之前進行加注，越大的火箭加注過程相對就越長，所以它不太適合作為武器使用，但作為運載工具是有很多優(yōu)點的。

第一，液體火箭推進的比沖非常高，比沖最高的是液氧/液氫，基本上能接近固體燃料比沖的兩倍，大概能夠達到 400s 多，而固體推進劑的比沖很難超過 250s。第二，液體火箭的主要成本是發(fā)動機的制造成本，發(fā)動機如果設(shè)計得好，工作完后可以重復(fù)使用；推進劑的成本只占不到千分之五，推進劑消耗完后，仍會有 90% 左右的成本可以被利用。第三，液體發(fā)動機在工作過程中可以調(diào)節(jié)推力，而且可以關(guān)停再啟動，這些都是固體發(fā)動機做不到的；火箭在不同軌道上執(zhí)行的飛行動作是不同的，如果發(fā)動機沒有辦法關(guān)停，就需要設(shè)計復(fù)雜的動作耗散多余的能量，而液體發(fā)動機能夠?qū)崿F(xiàn)多樣化的需求。

液體火箭能夠到不同的軌道面，而固體就很難做到。國際上現(xiàn)有的火箭創(chuàng)業(yè)公司基本上也沒有做固體火箭的產(chǎn)品，固體的用途僅限于軍事或者快速反應(yīng)用途，而將來從地表到近地軌道的運輸還是要靠液體火箭。

Founder Park：深藍的液氧/煤油針栓發(fā)動機運用了 3D 打印的技術(shù)，這其中具體使用了哪些技術(shù)？

霍亮：增材制造（俗稱 3D 打印）在金屬材料領(lǐng)域算是一個比較新興的一個技術(shù)，國內(nèi)比較早就開始了一些探索，但是在應(yīng)用方面相對還比較少。我們最先應(yīng)用這個技術(shù)到火箭發(fā)動機的整機制造上，并且最先使用 3D 打印的發(fā)動機推動火箭飛上了太空。傳統(tǒng)火箭的發(fā)動機制造可能有數(shù)百個零件，需要通過一些復(fù)雜的機械加工、焊接等制造過程，流程很長，成本也高。并且沒有民營企業(yè)的供應(yīng)鏈能夠解決這些問題，他們造不出來，就迫使我們在設(shè)計之初就考慮如何制造的問題。

雖然國內(nèi)是我們最先開始做，但是也不是蒙著頭做，國際上其他國家在增材制造方面已經(jīng)有了一些很好的嘗試。這個技術(shù)有兩個最直接的好處，第一，制造流程的簡化，不用再經(jīng)歷那么多復(fù)雜的制造流程，直接能夠把零件打印出來；第二，零件的數(shù)量大幅度減少，制造的時間也相應(yīng)縮短，這樣能夠支撐我們快速敏捷的進行研制。

當(dāng)然我們在探索 3D 打印的過程中遭遇了很多的困難。我們第一個增材制造的發(fā)動機實際上是失敗的，當(dāng)時檢驗并不合格，但是我們都在應(yīng)用中逐步地改進，逐漸地克服困難、發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢?，F(xiàn)在我們增材制造的發(fā)動機已經(jīng)經(jīng)歷了 12 次的檢驗，證明了 3D 打印的材料和工藝是能夠經(jīng)受得起實踐的考核的。

Founder Park：怎么理解液氧/煤油針栓發(fā)動機的先進性和趨勢？

霍亮：傳統(tǒng)發(fā)動機的結(jié)構(gòu)有點類似家用的花灑，上面有很多噴嘴，通過不同的噴嘴把燃料噴進去。這種結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，每個噴嘴要求的尺寸精度和一致性都很高，有一個噴嘴出現(xiàn)了問題，可能就會導(dǎo)致整個發(fā)動機工作不正常甚至損毀。

另外，對于回收的火箭來說，本質(zhì)上要求發(fā)動機在推力大范圍調(diào)節(jié)的過程中能夠平滑穩(wěn)定的調(diào)節(jié)。對于火箭發(fā)動機來說，推力越大越不折騰，可以在一個穩(wěn)定的狀況下工作，同時也意味著沒法進行推力的調(diào)節(jié)?；厥盏陌l(fā)送機基本要節(jié)流到 50%，也就是推力降低到滿推力的 50% 左右，有時候需要上調(diào)到 110%，也就是 50%-110% 的范圍，這么大的范圍內(nèi)發(fā)動機還能夠穩(wěn)定工作，在歷史上只有針栓技術(shù)被證明是比較適合的。

美國阿波羅登月的下降發(fā)動機使用的就是針栓技術(shù)，保證了飛船在下降和著陸時的推力控制。這也是針栓發(fā)動機的第一個特點，在調(diào)節(jié)推力的時候能夠比較穩(wěn)定的工作。

阿波羅登月使用的發(fā)動機 | 來源：維基百科

第二，針栓發(fā)動機的結(jié)構(gòu)相對比較簡單，結(jié)構(gòu)與花灑不同，噴柱方向不是自頂向下，而是兩種推進劑分別沿軸向、徑向噴射交叉撞擊，具有良好的燃燒穩(wěn)定性，比較適用于變推力的下降發(fā)送機。

Spacex 的梅林發(fā)動機也是采用了針栓結(jié)構(gòu)，這得益于其總工程師 Tom Mueller 對 Fastrac 發(fā)動機的技術(shù)進行的改進和迭代。從梅林 1A 到現(xiàn)在的梅林 1D，研制過程也是非常曲折的，現(xiàn)在推力能夠保持在 100 噸以上，推重比（一公斤的自重能夠產(chǎn)生的推力）達到了世界巔峰——200。

我們在技術(shù)途徑上跟 SpaceX 是一脈相承的，我們在國內(nèi)最早做出了針栓式的煤油發(fā)動機。這項技術(shù)在國內(nèi)最早應(yīng)用于常規(guī)推進劑，也就是常溫推進劑。我們對其進行了改進，用在了液氧/煤油的單低溫推進劑上。我們先做了一個工程樣機，也就是這次飛行使用的雷霆-5 發(fā)動機，此前已經(jīng)經(jīng)過了大概 12 次的飛行。后續(xù)會有雷霆-R1 發(fā)動機進入測試階段，推力在 20 噸左右，同樣使用了針栓式噴注器。

深藍雷霆-R1 發(fā)動機 | 來源：深藍航天

Founder Park：SpaceX 用了很多很多非航天級別的產(chǎn)品，國內(nèi)的航天領(lǐng)域未來會不會借用其他領(lǐng)域成熟的技術(shù)和產(chǎn)品？而對于低成本的元器件，會從哪些維度判斷可行性？

霍亮：對于工程技術(shù)領(lǐng)域來說，技術(shù)上不存在絕對的跨越性的進步。我們將來肯定會嘗試去用工業(yè)級的產(chǎn)品，因為最主要的一個目標就是大幅度地降低成本，但這是一個逐步的過程，需要通過小規(guī)模的測試，以及設(shè)計一些合適的測試來真正實現(xiàn)它的應(yīng)用。

判斷可行性的話，第一是從需求出發(fā)，是應(yīng)用于短期需求、中期需求還是長期需求等。第二個原則是可控原則，因為我們做的是工程而不是研究，需要在確定的時間內(nèi)達到確定的結(jié)果，就需要從周期、成本、是否能解決以及風(fēng)險等維度上進行評估。

在這次飛行的過程中，我們確實用了一些來自其他行業(yè)的，比如航空、汽車行業(yè)的產(chǎn)品。因為我們現(xiàn)在飛行的高度還不高，用不上那么高配的產(chǎn)品，我們反而用了一些當(dāng)前環(huán)境中低配的產(chǎn)品。這也是我們剛才所說的低成本試錯，把速度提上去。

Founder Park：從入軌能力的角度，估計要用多少年完成入軌且可回收？

霍亮：我們是希望在兩到三年的時間能做到入軌和可回收。第一步的目標肯定是要做到入軌，不入軌的火箭也不能成為運載火箭。第二步是在這個時間的尺度內(nèi)做到入軌，并且在后續(xù)能夠把一級可控的火箭做到可回收。這是我們的在時間上的目標，我們會為了這樣一個目標去傾盡全力。

Founder Park：航天領(lǐng)域的雙歸零是什么樣的流程？創(chuàng)業(yè)的時候還會遵循這樣的流程嗎？

霍亮：雙歸零屬于航天特色的質(zhì)量管理，航天對于質(zhì)量管理非常在意，因為對于航天來說，事情只有 0 或者 1，一旦有問題就會失敗，而且火箭是投入了巨大的人力和資金成本的產(chǎn)品，失敗的代價太大，這才有了雙歸零的方式。

雙歸零有兩個方向，第一個是技術(shù)歸零的五條，第二個是管理歸零的五條。

任何一個錯誤的產(chǎn)生，都有兩方面的原因，技術(shù)是其中一個。技術(shù)上我們要做到定位清晰，知道是哪里出現(xiàn)的問題；機理準確，要分析產(chǎn)生的機理；問題復(fù)現(xiàn)，搞清楚問題是如何產(chǎn)生的；措施有效，解決的措施要能夠非常得力的解決問題；最后是舉一反三，問題下次不能再出現(xiàn)。

其次是管理方面的問題，在管理流程上不放過任何細節(jié)，不放過任何一個環(huán)節(jié)，把所有環(huán)節(jié)的原因都能找到。要做到過程清楚、責(zé)任明確、措施落實、嚴肅處理、完善規(guī)章。

對于我們來說，航天的質(zhì)量體系和文化是要秉承和堅持的，這是一種敬畏產(chǎn)品和行業(yè)的意識。但是有些時候我們沒有條件去實現(xiàn)技術(shù)歸零的五條，就會嘗試再飛一次，因為我們現(xiàn)在的試驗是低成本的，能夠比較快的用飛行的辦法而不是地面驗證的辦法來解決這件事。

最終原則是一樣的，只是解決問題的辦法有所不同。

04

民營航天是

航天領(lǐng)域不可缺少的一部分

Founder Park：移動互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)有種說法，外行領(lǐng)導(dǎo)內(nèi)行可以帶領(lǐng)變革，中國民營商業(yè)航天好像還缺一個這樣的選手，作為投資人，你怎么看待這種說法？

李劍威：我覺得要用第一性原理去看，不是說原來你的背景是怎么樣，就會導(dǎo)致什么樣的結(jié)果。SpaceX 早期從頂尖的團隊里面招募了不少火箭專業(yè)的人才，馬斯克自己也通過多年的學(xué)習(xí)變成一個火箭專家，提出了突破性的構(gòu)想，獵鷹 1 號發(fā)射的時候，他已經(jīng)是對火箭非常內(nèi)行的人了，而且也聚集了非常多的專家，雖然當(dāng)時有很多人質(zhì)疑。馬斯克用了一種非常好的工程思維，就是快速迭代，低成本試錯。我覺得這個是核心，它可以用在任何行業(yè)。拋開是不是互聯(lián)網(wǎng)人的問題，本質(zhì)上是我們的創(chuàng)始團隊有沒有第一性原理的思考能力。

其次，航天本質(zhì)上是一個高投入的行業(yè)，創(chuàng)始團隊最好有航天體制內(nèi)的研究經(jīng)驗，如果是一個來自移動互聯(lián)網(wǎng)的人，對于型號、研制過程、技術(shù)標準都不知道，就會是一個很大的問題。國家培養(yǎng)的航天體制內(nèi)的人，掌握了一定的技術(shù)能力，負責(zé)過火箭入軌，知道該怎么做。只是可能因為可回收不是體制內(nèi)最優(yōu)先的目標，他們很難發(fā)揮優(yōu)勢，所以選擇創(chuàng)業(yè)。

核心還是要看做成可回收需要什么樣的關(guān)鍵要素，這是考察的重點，至于單純討論背景和基因，其實是過度簡化了這件事。

Founder Park：最近一直聽到一個說法，商業(yè)航天在未來是一個跟國運相關(guān)的產(chǎn)業(yè)，如果沒有商業(yè)航天的補充，中國是不能在太空這個新邊疆中有充分發(fā)揮的。從專業(yè)的角度怎么看待這個說法？

霍亮：第一，我國航天的領(lǐng)導(dǎo)層，很早就開始關(guān)注國內(nèi)外各方面的動向。當(dāng)時航天界的領(lǐng)導(dǎo)在一次座談中提出了一個命題，我們商業(yè)航天的強國之路到底該怎么走？現(xiàn)在美國為大家所熟知的 SpaceX，其實不只是一家公司而已，它擁有超過一千多家商業(yè)航天企業(yè)，遍布了航天的上下游，形成了一個航天產(chǎn)業(yè)生態(tài)。我國的航天模式基本上來源于建國時期計劃經(jīng)濟的模式，我們把它稱為航天工業(yè)體系。對比航天工業(yè)體系和航天產(chǎn)業(yè)生態(tài)，我們非常羨慕美國的產(chǎn)業(yè)生態(tài)在技術(shù)創(chuàng)新的效率上所取得的優(yōu)勢。無論是國有的航天企業(yè)，還是新興的民營航天企業(yè)都在這條路上探索。從這個角度來看，民營商業(yè)航天在未來的商業(yè)航天強國之路上，會形成一支生力軍，做出自己的精彩。就像改革開放之后，民營經(jīng)濟創(chuàng)造了很多創(chuàng)新一樣。

另外，航天一直是所有人都非常關(guān)注的事情，不管是美國載人登月還是我們自己的載人航空，而如何激勵年輕人進入這樣的一個舞臺，去發(fā)揮他們的積極性和熱情，也是我們需要思考的問題。民營商業(yè)航天在其中是能夠發(fā)揮自己的作用的，因為國有的體系很難做到面面俱到，民營航天能夠發(fā)揮自己的特色，吸引更多人參與到航天事業(yè)中。

Founder Park：民營的商業(yè)航天企業(yè)在通向新邊疆的道路上，要解決的最關(guān)鍵問題是什么？

李劍威：可以對比 NASA，美國之前也是走國有體系，航天飛機花了很多錢，最后效果不是特別好。然后像波音、洛克希德·馬丁等公司其實在某種意義上也是國有體系公司，成本都很高。最后 SpaceX 用快速迭代低成本試錯的辦法把衛(wèi)星的發(fā)射成本降了一個量級。在 SpaceX 出來之前，中國的長征火箭是最便宜的，現(xiàn)在則是 SpaceX 最便宜，而且便宜得多。

民營公司最大的優(yōu)勢在于激勵機制非常靈活，迭代速度非?？?，而且能夠突破一些原來被認為是定理的框架，做出比較大的突破。最后結(jié)果是一樣的，就是做到成本可控、產(chǎn)品可靠，縮短發(fā)射周期。當(dāng)然國有體系也在嘗試往可回收的方向去思考，但我們認為在這些可能需要試錯、快速迭代的領(lǐng)域，民營公司可能會有更大的發(fā)展空間。

我們國家想要更深層次地參與到整個太空的開發(fā)過程中，我們認為民營航天企業(yè)的角色是不可或缺的。作為民營公司，我們要想清楚我們跟國有體系的差異化，一個結(jié)論是如果沒有顯著的結(jié)構(gòu)性優(yōu)勢，我們就不做，跟國有企業(yè)比較成本如果不能夠顯著降低，就沒有太多價值。所以一次性火箭我們就不做，專注在可回收上，從可回收試驗進展的角度來講，深藍的速度明顯會快得多。路徑也清晰得多。

Founder Park：國家對民營航天創(chuàng)業(yè)者的支持怎么樣？這幾年國有體系對體系外的企業(yè)看法有改變嗎？

霍亮：最開始國內(nèi)不太相信民營公司能夠參與火箭相關(guān)的產(chǎn)業(yè)，但很快有公司實現(xiàn)了亞軌道、入軌，大家才開始正視民營企業(yè)有能力去創(chuàng)造這樣一個產(chǎn)品。同時國家也給予越來越多的政策優(yōu)惠，可以去使用國家的發(fā)射場去發(fā)射我們的火箭，同時深藍也能夠去建設(shè)火箭發(fā)動機的測試基地，并且還得到了地方政府的支持和投資。航天的管理層也積極地同民營企業(yè)進行溝通，讓我們參與火箭和商業(yè)航天的政策制定，探討如何規(guī)范有序地開展這方面的研制工作。

從這幾年國家航天主管部門的角度，我認為是經(jīng)過了一個從懷疑到認可，以及到現(xiàn)在寄予一定期望的心態(tài)變化。政策上從關(guān)注比較少、質(zhì)疑到后面及時出臺相關(guān)的支持政策，以及給予規(guī)范有序的一些規(guī)定。但是跟世界商業(yè)航天相比，我認為將來還會有進一步的鼓勵、支持的措施，因為這個行業(yè)是中國跟世界強國在科技競爭領(lǐng)域中絕對不可或缺的一環(huán)。

Founder Park：作為民營火箭公司，如何面對挫折和失??？

霍亮：科學(xué)研究從沒有一帆風(fēng)順，但是工程和科學(xué)不同，我們不能允許一直失敗。無論從組件的研制到整個火箭的制造過程，還是測試飛行的階段，中間有很多挫折，但是我們能夠很快去解決這個問題，也期望能從小的失敗中獲取經(jīng)驗、修正方向，最終達到我們的結(jié)果。

如果我們選擇復(fù)制一個偏成熟的方案，是能夠盡量減少失敗的，但是深藍沒有這條路，我們選擇了一條在國內(nèi)環(huán)境中沒有確定答案的一條路。液體火箭做到可回收和重復(fù)使用后，火箭能夠重復(fù)使用多少次？現(xiàn)在沒有人能給出答案，我們自己作為設(shè)計者也沒有準確的答案。所以我們其實在探索新的技術(shù)和產(chǎn)品，過程中出現(xiàn)失敗在所難免。

當(dāng)然失敗不是為了失敗，而是為了從失敗中吸取養(yǎng)分和經(jīng)驗，最終獲得成功。

Founder Park：民營的航天公司要不斷地發(fā)展，人才的問題如何解決？

霍亮：我認為一個行業(yè)的發(fā)展取決于兩個推動性的因素，一個是人才密度，另一個是資金密度。任何一個行業(yè)想要發(fā)展，這兩者都是不可或缺的重要基礎(chǔ)?，F(xiàn)在航天方面的人才總體上處在一個相對短缺的狀態(tài)，但是中國在這一點上擁有獨特的優(yōu)勢，2000 年之后我們有大量的年輕人進入了航天領(lǐng)域工作，經(jīng)過了大概 15 年的爆發(fā)期，我們培養(yǎng)了世界上最為龐大的航天工程師群體，擁有航天工作經(jīng)驗的工程師們會成為開展研制工作的一個很重要的基礎(chǔ)。

同時如何擴大人才的基礎(chǔ)，這也是我們要考慮的問題。因為不能總指望體制內(nèi)的人才，還是要走到自主培養(yǎng)的道路。這又回到了我們的研制模式上，我們采用了敏捷的研制模式去實現(xiàn)變革，低成本的快速迭代、演繹，做更多的飛行測試。我們團隊中有一位 90 后的本科畢業(yè)生，不是航天專業(yè)，甚至跟航天專業(yè)還有一定的距離。但是他經(jīng)過了三次火箭的飛行，已經(jīng)能夠獨立地操作火箭的發(fā)射過程，也能夠獨立地操作一套復(fù)雜的裝置進行發(fā)動機的試驗測試。如果你能夠經(jīng)歷一個完整的火箭研發(fā)、制造、裝配到最后的測試飛行的過程，你會發(fā)現(xiàn)你也變成了一個火箭人，也經(jīng)過了起步的一個階段。這是第一步，其實最關(guān)鍵還是要能夠投入、鉆研這件事。我們能夠提供的是一種快速迭代的機制，希望富有創(chuàng)造力的年輕從業(yè)者能夠開創(chuàng)商業(yè)航天的未來

*以上嘉賓觀點不代表 Founder Park 立場，也不構(gòu)成任何投資建議。