1994年NASA推出了“技術轉(zhuǎn)移計劃”，并拿出了每年預算的20%用來支持商業(yè)合作伙伴協(xié)助研發(fā)新技術，這開創(chuàng)了“太空商業(yè)”的新市場。

維珍銀河、藍色起源、SpaceX等民營航天企業(yè)相繼誕生，入局太空商業(yè)市場，也催生了新的“太空淘金熱”。

但要想實現(xiàn)商業(yè)化，傳統(tǒng)火箭的成本結構顯然不能滿足高頻次的發(fā)射，降低進入太空的成本，創(chuàng)新可重復使用的航天器方案成為了民營航天企業(yè)們的共同探索。

1月18日，瞄準“液體可回收復用火箭”的深藍航天宣布完成近2億人民幣的A輪融資，本輪融資由真成投資領投，德同資本、歐瑞資本、銀河系創(chuàng)投、卓源資本共同投資。

本輪融資資金將繼續(xù)用于星云-1液體火箭的研制、火箭可回收重復使用技術的驗證及發(fā)射準備工作，同時進一步加強人才隊伍的建設培養(yǎng)。后續(xù)，深藍航天將會持續(xù)加強星云-1整箭研發(fā)、雷霆系列發(fā)動機研制、3D打印增材制造工藝及可回收重復使用能力的測試與研究。

深藍航天CEO霍亮也表示：“利用回收復用運載火箭構建下一代空天往返運輸系統(tǒng)，是人類開發(fā)宇宙空間資源和走向“深藍”的關鍵之一。”

圖：深藍航天CEO霍亮

而目前，有且只有美國太空探索技術公司（下稱SpaceX）擁有入軌級可回收運載火箭技術。截至2022年1月7日獵鷹9號運載火箭成功發(fā)射49顆星鏈衛(wèi)星，SpaceX已經(jīng)實現(xiàn)了79次火箭復用飛行，101次起飛級成功著陸，單枚運載火箭的起飛級最多重復使用達到11次。

SpaceX液體可回收復用技術的實現(xiàn)，從量級上改變了火箭發(fā)射的成本機構，太空商業(yè)也才真正有了可能性。

這些耀眼的成就在短時間內(nèi)無人超越，與此同時，國人也難免心存期待：中國何時能夠掌握可回收運載火箭技術？

深藍航天正在試圖回答這個問題。

精準對標Space X

深藍航天自成立以來聚焦液體可回收復用運載火箭方向。從技術來看，深藍航天對標首個實現(xiàn)入軌級運載火箭回收復用的SpaceX，采用液氧煤油垂直起降技術路徑。

霍亮在接受獵云網(wǎng)的采訪中也透露了團隊在技術路徑選擇上的思考：“從商業(yè)化角度來看，垂直起降更符合商業(yè)化的要求，在可接受的成本和時間內(nèi)可以實現(xiàn)大規(guī)模發(fā)射，而從現(xiàn)實實踐來看，SpaceX也已經(jīng)先例證明這項技術的可實現(xiàn)性。”

事實上，液體火箭發(fā)動機在火箭回收領域有著顯著優(yōu)勢，特別是針栓式液體火箭發(fā)動機，其推力可靈活調(diào)節(jié)，具有多次重復啟動能力。

深藍航天選擇了針栓式液體火箭發(fā)動機作為自己的研究攻關方向。目前已成功研發(fā)“雷霆-5”液氧煤油發(fā)動機——該發(fā)動機真空推力達50 kN，通過100千瓦級電機調(diào)節(jié)氧化劑和燃料泵轉(zhuǎn)速，可實現(xiàn)50%-100%推力調(diào)節(jié)，并成功應用于“星云-M”火箭的米級、百米級VTVL試驗。針栓式噴注技術可以在調(diào)節(jié)推力的過程中抑制不穩(wěn)定燃燒，減少震蕩，以實現(xiàn)平穩(wěn)的推力調(diào)節(jié)功能。

此外，雷霆系列發(fā)動機使用液氧煤油作為燃料也具有獨特優(yōu)勢，該種推進劑組合可以提供更高的密度比沖、更大的運載能力，并且使用操作安全性更高、工程上更成熟可靠。

除了針栓式發(fā)動機、液氧煤油燃料外，深藍航天在火箭發(fā)動機制造技術上也采用了創(chuàng)新性的3D打印技術。霍亮告訴獵云網(wǎng)，傳統(tǒng)發(fā)動機制造技術的市場供應商受限，而3D打印技術市場供應商更多，來源廣泛，可以大幅縮短產(chǎn)品制造流程和零件數(shù)量，降低成本也降低了故障概率。

據(jù)介紹，“雷霆-5”發(fā)動機全機85%重量的零件都由3D打印技術制作，是國內(nèi)首型使用3D打印技術制造的針栓式液氧煤油發(fā)動機。

圖：“雷霆-5”發(fā)動機試車

深藍航天此輪融資的領投方真成投資創(chuàng)始合伙人李劍威對其技術路徑也表達了認可：“深藍航天沒有為了迎合投資人的關注去做固體火箭，也沒有追逐風口上的液氧甲烷等燃料類型，而是專注在可回收技術，在供應鏈上做了大量的革新，擁有獨立的供應鏈能力。”

在飛行試驗上，深藍航天也精準對標Space X的研發(fā)歷程。

SpaceX的可回收火箭研發(fā)歷程具有“由小到大、由簡入繁”的特點。首先，SpaceX研制了小型可回收測試火箭“蚱蜢”（Grass Hooper），進行低空、低速的懸停與著陸測試，這一過程在此之后被稱為“蚱蜢跳”。從最初僅僅跳起1.8米，到第四次試驗實現(xiàn)百米級VTVL（80米），第八次試驗實現(xiàn)公里級VTVL（744米），SpaceX獲得了大量火箭VTVL回收技術有關數(shù)據(jù)，為下一步更大規(guī)模的測試版獵鷹9號火箭VTVL飛行積累了經(jīng)驗。

而深航藍天在攻克了核心技術后，縮短了這一歷程。

國內(nèi)首家實現(xiàn)垂直回收試驗的火箭公司

2021年7月，深藍航天完成了首次垂直起飛和垂直降落（VTVL）自由飛行，即被稱之為“蚱蜢跳”的運載火箭垂直回收飛行試驗；10月，深藍航天再次成功完成百米級VTVL垂直回收試驗；并將按計劃執(zhí)行“星云-M”試驗箭的公里級高空垂直起降回收飛行試驗，以及20噸級液氧/煤油發(fā)動機“雷霆-20” 的整機試車。

圖：2021年10月，深藍航天再次成功完成百米級VTVL垂直回收試驗

短短三個月，從米級到百米，深藍航天創(chuàng)造了中國液氧煤油火箭垂直回收試驗最大飛行高度103.2米。

其中“星云-M”1號試驗箭，已經(jīng)歷了三次地面靜態(tài)點火測試和十米級、百米級VTVL試驗，總計工作時間超過200秒；所配套的“雷霆-5”發(fā)動機成為國內(nèi)第一型經(jīng)過多次實際飛行重復使用的液氧煤油發(fā)動機，累計工作次數(shù)超過10次、累計工作時間約600秒，歷經(jīng)不同飛行軌跡的大范圍推力調(diào)節(jié)考驗，展示了對重復使用的適應性。

深藍航天也成為了國內(nèi)唯一一家實現(xiàn)液氧煤油垂直起降可回收復用的火箭公司。這也是美國以外的團隊第一次完成有工程價值的垂直回收試驗。

李劍威在采訪中也表示，這是具有里程碑意義的事件，也是真成注資的主要原因。

事實上，從2015年開始，李劍威便開始研究商業(yè)航天領域，也曾出手凌空天行等商業(yè)航天企業(yè)。但李劍威坦言，曾一度不看好中國的商業(yè)航天。

在李劍威看來，只有讓火箭發(fā)射成本有量級式的下降，才具有商業(yè)化意義。“國內(nèi)不少民營航天企業(yè)一度走了彎路，做固體火箭或者不可回收的液體火箭，去和國有體系競爭意義不大，而深藍聚焦的液體可回收方向，同時在火箭發(fā)動機等核心零部件的供應鏈上面進行了有效的創(chuàng)新和突破，極大的降低了成本，恰好有效補充了國有體系，找到了自己明確的定位。”

通過對SpaceX發(fā)展歷程的研究，李劍威判斷：“深藍航天目前正相當于SpaceX在2013年的階段，從非共識到共識形成的關鍵轉(zhuǎn)折點。”

視頻：SpaceX與深藍航天火箭VTVL試驗對比

歐瑞資本合伙人葛原也表示：“商業(yè)航天和商業(yè)火箭目前的格局充滿著變量，但是深藍航天的可回收復用技術創(chuàng)新，尤其是3D打印發(fā)動機乃至未來整箭的3D打印將成為我們預知中的成功定量。”

銀河系創(chuàng)投管理合伙人徐芳表示：“中國商業(yè)航天的政策紅利已經(jīng)打開，要開發(fā)未知的浩瀚宇宙，低成本、可回收是最優(yōu)的解決方案，我們也認為在深藍航天身上，有著其他創(chuàng)業(yè)者所不具備的獨特的商業(yè)敏感度和高度專注的研發(fā)精神。”

“成為太空運輸產(chǎn)業(yè)的推動者”

通過這兩次試驗，深藍航天已經(jīng)實現(xiàn)了民營液體運載火箭全流程：回收液體火箭（總體設計、控制系統(tǒng)、箭體結構、動力系統(tǒng)和變推力發(fā)動機）、地面設備設施、總裝測試流程、發(fā)射流程、回收復用流程均得到了檢驗，是深藍航天全方位實力的有力展現(xiàn)。

霍亮向獵云網(wǎng)透露，2022年，深藍航天還將進行公里級VTVL飛行試驗，包括執(zhí)行“星云-M”試驗箭的公里級高空垂直起降回收飛行試驗，以及20噸級液氧/煤油發(fā)動機“雷霆-20”的整機試車。

據(jù)了解，“雷霆-20”發(fā)動機將會以9發(fā)并聯(lián)的方式用于“星云-1”運載火箭，起飛推力超過150噸，近地軌道運載能力可達到2噸以上，并且在遠期有重復使用20到50次的設計目標。

以三次試驗完成SpaceX八次試驗才達到的技術水平，一旦完成，國內(nèi)商業(yè)航天行業(yè)或?qū)⒂瓉硇碌墓拯c。

圖：深藍航天“星云-M”1號試驗箭VTVL飛行試驗現(xiàn)場

2014年，國家政策性打開商業(yè)航天之口，出臺《關于創(chuàng)新重點領域投融資機制鼓勵社會投資的指導意見》，為商業(yè)航天帶來結構性機會，全產(chǎn)業(yè)鏈逐漸蓬勃發(fā)展。

相比美國2000年開始商業(yè)航天的探索，從時間維度來講，中國只走了三分之一的時間，正處于起步階段，但商業(yè)航天無疑是中國航天事業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

在“十四五”規(guī)劃中，明確指出打造全球覆蓋、高效運行的通信、導航、遙感空間基礎設施體系，建設商業(yè)航天發(fā)射場，進一步促進商業(yè)航天的發(fā)展。

根據(jù)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)顯示，2020年商業(yè)航天市場規(guī)模約10202億元。隨著我國航天技術逐步提升以及下游應用場景更加豐富，我國商業(yè)航天市場將逐步完善，預計到2024年我國商業(yè)航天市場規(guī)模將達到24060億元。

政策支持加上巨大的市場，將帶動產(chǎn)業(yè)鏈上下游進入發(fā)展紅利期。

但霍亮也非常明白，踏入商業(yè)航天領域必然是一個長周期的創(chuàng)業(yè)。從技術創(chuàng)新到管理模式都需要系統(tǒng)性的革新。

圖：深藍航天團隊

然而當仰望星空，去月球、去火星開發(fā)資源的愿景需要有人來實現(xiàn)。“以這個愿景倒推回來，我們必須首先實現(xiàn)往返運輸?shù)哪芰Α！?/p>

這也是深藍航天長遠發(fā)展的目標，即成為太空運輸產(chǎn)業(yè)的推動者，拓展人類進入太空的能力，一步步實現(xiàn)將火箭“飛機化”，實現(xiàn)高可靠性、低成本、發(fā)射方式靈活的“新型火箭夢”。