2024-03-23 20:42
在2024年全国两会上，“新质生产力”被写入了2024年政府工作报告，并被列为2024年十大工作任务之首，“要积极打造生物制造、商业航天、低空经济等新增长引擎。”
作为新质生产力的重要组成部分，商业航天正待展翅高飞。
2023年，中国共完成67次火箭发射，仅次于美国，占全球火箭发射次数的30%。
目前国内涌现出一批商业航天公司。但目前国内的商业航天公司存在哪些问题？我们与国外的差距在哪？怎样才能追上美国的脚步？需要多久？
就上述问题，我们采访了中科宇航董事长兼总裁、力箭系列火箭总设计师杨毅强。
作为国内首家混合所有制的商业航天公司，中科宇航的力箭一号运载火箭已经发射了37颗卫星共3.5吨载荷，力箭一号遥二运载火箭发射的卫星数量和重量超过了前八次国内所有商业航天企业的总数量和总重量。
杨毅强表示，目前在全世界范围内，能与美国竞争的，只有中国。但我们与美国之间还有很大的距离，在回收方面有30年左右的差距。
以下是采访内容精编，内容很精彩，希望对你有所启发。
口 述：杨毅强 中科宇航董事长兼总裁、力箭系列火箭总设计师
来 源：正和岛（ID：zhenghedao）

和美国相比，中国的商业航天还有较大距离
问：在商业航天领域，我们首先能想到的就是马斯克的SpaceX，可以说是目前世界上走在最前面的，现在各个国家都发展到什么阶段了，我们与国外的差距在哪？

杨毅强：商业航天领域，中美两国是比较大的博弈。

美国的商业航天最早可以追溯到1962年，当时美国在自己的火箭上搭载了一个民营企业的卫星。上世纪70年代，一个军用的载荷装到了民用的卫星上。
在法律与法规方面，美国的航天从上世纪60年代开始就有上百项的修改，真正进入商业航天时代是从上世纪80年代开始。
美国的航天飞机在发展到一定程度后，就开始了低成本入轨计划，在入轨、低轨的发射市场上，除了传统的波音等大公司之外，开始向其他民营企业来开放，所以它发展的时间很长。
在卫星行业，马斯克做星链并不算最早的，早期的铱星在技术上是成功的，但是在运营模式和成本上难以投入市场。
现在来看，可以说SpaceX是美国商业航天领域最有代表性的企业，主要有几件代表性的事情。
第一，“猎鹰9号”的可重复使用，大大降低了成本。上世纪90年代中国的火箭价格是美国的三分之一，所以我们才有了那段黄金时期，在国际市场发射了很多卫星，铱星我们就发射了14颗，还有很多澳大利亚、欧洲的卫星等。但是现在，马斯克的价格是我们的三分之一，他使每公斤的入轨质量的费用降到了3000-5000美元。
第二，由于卫星本身入轨费用的降低，低轨互联网卫星的成本也大大下降，现在星链已经超过5800颗，量变就促成了质的变化，它已经有240万左右的用户。
第三，SpaceX还研制了星舰，如果成功的话，他可以把回收入轨的费用降到几百美元，甚至对航空业造成巨大的冲击。未来我们去美国就不用坐波音767、777了，坐星舰一小时不到就到了。而且它一级和二级都是可复用的，会改变这方面的大生态。
我们在大动力、大推力的发动机和回收方面，和美国存在着代差。以前没有马斯克的时候，我们和美国的传统航天距离大概是15年，当时我们火箭的性能不如美国，但是在价格上有优势。
马斯克对这个行业的影响是世界性的，对卫星市场、通信市场的冲击都很大。欧空局的阿里安6火箭一直推迟，日本的H3火箭刚刚飞成，但不可复用，成本大大高于马斯克，美国联合发射联盟公司（ULA）的新火箭也举步维艰。
站在全世界范围内，能跟美国有竞争力的就是中国。
现在我们和美国的差距主要在4个方面，首先是回收，马斯克的火箭从2015年开始，已经有上百次的复用了。其次是发射密度，前两天马斯克在24小时之内发射了3枚火箭，2023年共发射了96次，中国所有的公司一共才67次。
还有是在入轨质量上，马斯克是1000多吨，我们只有100多吨，不及十分之一。还有卫星互联网、低轨互联网的投入使用，他的卫星互联网市场已经进入67个国家，有200多万用户，收入将近40亿美元。
我们的商业航天发展了10年，现在刚刚走过初创阶段，显现出了一些头部企业，比如中科宇航从第一发火箭开始，已经能够提供一吨以上运载能力的发射服务。
在可重复使用方面，多家商业航天企业都进行了一些验证性的试验，但离真正的回收还有比较长的距离。
在卫星方面，我们自己在天上的商业卫星有300颗左右，主要以遥感卫星为主，已经开始提供一些遥感的服务，比如农业、国土普查等方面。
在低轨互联网方面，中国现在成立了星网公司，上海垣信也开始研发千帆星座，应该说未来两年会初步形成一个低轨互联网的服务能力。
现在就是处在这样一个阶段，在世界上肯定是第二，但跟美国这个航天强国相比，还是有比较大的距离。
问：那我们将来要多久能赶得上美国？
杨毅强：我觉得中国人很勤奋，不管在哪个行业，只要我们想去做，我相信我们能够做好。
我们现在和美国的火箭回收差30年，但是我们不会用30年的时间去赶上它，我们用更短的时间，比如说5-10年赶上美国是有可能的。
在卫星方面，我们已经有头部企业显现出来，有不可想象的卫星的工业化，低成本已经初步实现，随着海南商业航天发射场，以及我们和蓝箭这样有专有发射工位的企业诞生，我觉得有一天肯定能赶上。在我自己看来，我们能用10年的艰苦奋斗，赶上他们。




大航天时代，中国如何追赶马斯克？
问：现在国内的商业航天在发展中存在哪些问题？
杨毅强：目前国内的商业航天存在两个问题，一个是内卷，一个是虚高。
国内的各企业间进行低价的竞争，一些火箭不是靠创新而是靠广告证明我会做火箭，宣称能力都很高，但实际能力都很差。
实事求是地讲，我们长征火箭的能力和美国的火箭比，能做到他们的80%就已经很好了，国内的商业火箭公司能做到长征火箭的百分之七八十就不错了，现在有宣称比长征火箭还优秀的，这是一种虚假宣传。
现在国内的商业火箭行业在拉投资的阶段，这个过程肯定要走，但将来一定会淘汰一批，通过市场和行政的整合，形成具有国际竞争力的优质企业。
一方面上级和主管部门是清醒的，另一方面客户是清醒的，客户不会把自己的卫星放在一个不可靠或者根本没有能力的火箭上，而是看谁能提供优质和高性价比的服务。
衡量一个火箭企业就两个标准，一个是运载火箭的实际能力有多大，这反映了技术水平，另一个是销售的价格是多少，体现了运营水平和管理水平。
问：在技术方面，我们还有哪些挑战，如何缩小和美国、马斯克之间的差距？
杨毅强：在技术方面，马斯克的火箭可以复用19次，而且2015年第一次飞就回收成功，现在制造技术也很成熟，通过可重复使用，大大拉低了成本。
可回收技术主要的是回收次数能达到多少，因为回收本身要降低它的运载能力，同时还要增加相应的回收装置、回收设备，回收以后有大量的检修维护工作。如果次数过少，就没有意义。
当时我判断10次是线，过了10次就赚钱，不过10次就不赚钱，我们认为他做不到10次，3-5次可以了，但是最后他做到了19次，应该说彻底颠覆了我们传统的一些东西。
而且马斯克提出了敏捷系统工程，速度迭代很快，通过不断地失败，不断地飞行，来暴露问题，这在过去是不大容易理解的。
马斯克说，你没有失败过，就不知道这个问题的边界在哪儿，马斯克就在摸这个边界线。这是我们在理念上的一个大的不同。
我们在这种大的项目上都追求一次成功，我们会用10年，甚至20年，用大量的经费进行地面试验，最后确保一次就成功。

问：这两种方式是马斯克与我们的思维方式不同，还是其他方面的一些考虑？


杨毅强：我觉得是商业的力量。我们现在讲商业航天，怎么没有商业船舶、商业航空，因为商业过去都是给军事用的，要么是国家重点工程，比如探月、北斗、921载人航天，我们不是以盈利为目的，是以成功为目的。


其实航天早期是做导弹，我们搞战略核武器，都是以成功和安全为第一位的，所以欧洲也好，日本也好，前苏联也好，在这个安全和成功的前提下就形成了一个保守的体制，设计的冗余很大，不能容忍失败。


马斯克刚开始的目的就是发射，他早期瞄准的就是美国低成本进入空间计划、低轨道发射市场，他没有这些条条框框，就是便宜、可靠、低成本，所以他才走出了一条适合低成本，适合商业的路。


他现在准备把成本降到100万美元左右，这在过去是不可想象的，过去我们做卫星都是以亿计算的，几乎没有小于一个亿的卫星。


问：要降低成本的话，我们应该怎么做？


杨毅强：我们现在要降低成本的话，首先是要改变设计理念、设计模式和生产模式，一个火箭或卫星的成本，它的设计方案决定了70%以上，本来就设计得很笨重，到处都是冗余，那用最好的器件来做，肯定是贵得不得了。


过去我们的卫星在天上，特别是高轨卫星，成本都是几十亿人民币，工作年限是25年，所以我们用的都是宇航级的器件，一个存储器都是进口的需要几百万美元。


但是马斯克没有做过大的东西，大家不要去混淆概念，他做的都是5年的，现在天上已经坏了200多个卫星了，但他无所谓，虽然寿命短，但便宜、工程简单。


所以我们不能拿最贵重的东西去比，这个我觉得是相对的，不是绝对的。


问：现在国家对商业航天很重视，也提出了新质生产力，有一些政策扶持。在这个领域，政府扮演着什么样的角色？


杨毅强：从国家主管部门来讲，出台了一系列政策，新质生产力也在中央经济工作会议中提出来了，工信部、国防科工局都提了很多的想法和意见。还有财政部和国防科工局成立了国家军民融合产业基金。


特别是地方政府，上海的G60提出了“一体两翼”， 还有“上海星”“上海箭”的计划。北京在1月19号公布了北京市加快商业航天创新发展行动方案，提出了分两步走，第一个五年解决高度一百公里级的回收问题，后五年真正地实现火箭的复用。另外重庆、成都、广东、江苏、山东都有相应的政策出台。


我觉得核心还是新型举国体制，新型举国体制有几个特点，第一，它的需求是市场，不是国家要建一个什么基础设施。第二，创业的主体是企业。第三，合作模式是由企业、政府、资本一起来做，政府来引导，所以政府有基金，或者政府以财政补贴的方式给到项目里面。


如果没有政府参加，就是纯市场行为，但是政府又在这里面提供一个新兴的产业，它一定需要在很多政策上面给予扶持，比如金融的扶持力度，低税收、人才流动、知识产权等。


美国在上世纪80年代就在政策上不断地修正自己的商业航天政策。


美国在马斯克“猎鹰1号”连续三次失败的情况下，还授予他合同，后来他的第四发成功了，又授予他龙飞船的项目，16亿美元。如果没有这两个项目的支持，马斯克早破产了。


美国在知识产权、人才各方面也给了马斯克巨大的支持，包括它的发射工位，一美元租金，因为美国规定不能是免费的。


美国从某种程度上讲也是一种新型举国体制，只是我们的叫法不一样，如果没有美国政府的扶持，马斯克走不到今天。中国也是一样，我们一定要搞新型举国体制，发挥市场、企业、资本、政府的作用。



没有航天，未来的我们将无法生活

问：作为国内首家混合所有制的航天企业，中科宇航有什么特点？
杨毅强：中科宇航是从中国科学院力学研究所孵化出来的，力学研究所是中国航天技术和运载火箭的摇篮和发源地，从1958年开始，“581”工作组成立，到1967年，中国的第一台液氢液氧发动机、中国第一枚回收的探空火箭，运载火箭和导弹设计的主要的技术理论都在力学所。
我们的特点是既有国有资本和国家队的政商保障、风险管控，又有民营企业的灵活机制。
问：与其他国内的竞争对手相比，中科宇航有哪些独特的优势？
杨毅强：我们的创新是最多的，没有复制体制内的任何技术，从火箭的总体方案、设计理念到生产，都是走的新路线。
2022年我们力箭一号首飞，获得2022年十大科技进展，是被中国工程院、中国科学院和《中国科技报》评出来的，在火箭企业里是首例，都得益于我们的创新。




力箭一号首飞成功
我们做的火箭在设计上打破了传统的行业思维方式，实现了面向单机的集成产品设计模式（IPD），使设计效率大大提高。
疫情期间，我们做出了一枚和欧洲的织女星运载能力相当的火箭，欧洲织女星花了将近100亿人民币，用了10年时间，我们只花了6亿人民币，用了3年多时间。
在生产上，我们率先采用了脉动式的生产模式，完全用生产线的方式来生产。我们还打破了传统封闭的供应链，面向社会，来建自己火箭的供应链。
在技术上，我们有13项关键技术是国内第一次使用。
问：除了火箭和卫星，我看到中科宇航还做太空旅游，我们什么时候能去到太空呢？
杨毅强：我们的业务分三个板块。
第一个板块是航天运输，目前力箭一号进入常态化发射，已经发射了37颗卫星，3.5吨的重量。力箭一号遥二发射的数量和重量超过了前八次所有商业航天企业的卫星总数量和总重量。
今年我们还有4-5次发射，会把上百颗卫星送到太空。而且我们有比较强的竞争力，火箭的可靠性也得到了验证和考核。
力箭二号明年6-8月份首飞，首飞的载荷是中国科学院微小卫星创新研究院自研的低成本货运飞船，这个将具备重大的意义。我们还要搭载平板式的低轨互联网卫星，还有其它一些公司的卫星。希望我们能成为继长征八号优质火箭之后的新主力火箭。



第二个板块就是太空旅游，首先要解决的是火箭可回收的问题，因为火箭直接回收代价巨大，而且运载能力损失也很大。
目前中国的很多公司都在做有意义的尝试和工作，但我们离真正的火箭回收还有30年左右的差距。
现在我们所有火箭的回收几乎没有超过一公里的，回收试验的速度都是每秒10米，火箭的规模在10-100吨，离真正的600吨以上的规模、100公里的高度、每秒两三千米的速度相差甚远，所以我们考虑用亚轨道的方式首先突破可回收技术，最后让我们的力箭二号或者未来的液体火箭具备可回收能力。
我们制定了中科宇航可回收技术的五年行动计划，希望在五年之内实现100公里回收。
这背后还有很多的关键技术，要解决火箭的大运载、高耐热、快响应等技术难关，这需要大量的地面试验验证。
另一方面，我们也会通过可回收创造一个微重力的环境，现在我们很多药物、生物的合成、太空育种，还有一些贵重金属的合成等都需要有微重力的环境。
我们国家的探空火箭过去都是固体的，都是一次性的，打上去留空时间不超过20秒。我们通过多次启动，可以提供一个600秒左右的微重力环境，把这些科学实验搭载上去。同时我们的火箭又可以回收，把这些实验品再回收回来。
在高安全性、高可靠性的前提下，我们再开始载人的太空旅游。我们计划2028年开始提供太空旅游服务，之前会进行非常多次的亚轨道的试验，会开发近太空空间科学实验平台，主要是能在100-500公里高度进行各种探测和实验。
第三个板块，我们还会做一些穿梭的无人机，一方面是满足市场的需要，另一方面是低空经济，现在通用无人机是我们国家一个巨大的市场，这方面我们已经有产品出来了，而且做得非常好。
问：接下来10年，中国的商业航天会朝着什么样的方向发展呢？
杨毅强：从航天领域的结构来讲，第一个十年我们叫3.0时代，我们的火箭能实现复用，把成本降到和美国有竞争力，只有这样，我们低成本、高密度发射的运载能力才能为天基网的建设提供一个最基础的能力，没有火箭航天就无从谈起。
火箭达到复用，我们的发射效率和成本与美国不相上下，甚至还有优势，这是十年的第一个目标。
第二个目标，我们天上有30000颗卫星，能把核心网和天基网进一步地融合，把终端发给每个个人，或者车联网，然后提供服务。
同时天基卫星可以把导航增强，能够为自动驾驶等市场提供最基本的厘米级定位的服务。
另外，现在我们在天上有很多卫星，将来会更多，可能实现每几分钟对地球扫描一遍，提供一些更有商业价值的服务。
未来的市场一定是和个人、和媒体结合起来的，比如你想知道自己的车是不是停在那里，现在你可能得让朋友下楼看看在不在，将来可以打开手机用卫星看，而且还很便宜。
现在堵车的时候地图只能显示红色、橙色，将来卫星可以提供很多视频、照片、人流等等，可能一切换都是动态的。将来这方面的应用场景和市场潜力非常大。
过去的航天都是军事航天或国家航天，不要说未来，现在我们的生活都离不开航天，未来我们会更依赖航天，没有航天将无法生活。

贴主:北望中原于2024_03_25 8:37:49编辑