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独家专访星际荣耀彭小波:中国商业航天 未见终局

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逐梦星空 2021-06-16 06:59

《逐梦星空》是网易科技记录航天逐梦人和航天里程碑事件的新栏目,“逐梦星空,向上探索”,让我们向着星辰大海不断挺进。

文 | 崔玉贤

出品 | 网易科技《逐梦星空》栏目组

精彩观点:

1、对于任何一个航天企业,只要它一直发射,(那么)失败是一个迟早的事情。我们要做的工作就是通过努力,把有可能要来的失败无限地往后推。

2、对航天来讲,质量就是生命线,没有质量的航天是没有意义的。

3、商业运载火箭大格局已经初现,但这也并不意味着没有新的机会。商业航天未见终局。

4、中国航天从产生的第一天起,就是立志于自力更生,完全自主可控。与其他行业相比,对国外的依赖并不是那么强。

5、中国航天是中国的高科技名片,在全球范围内来讲也是非常有竞争力的。

6、2024年或2025年如果我们的双曲线三号能够飞成,成本控制能力与现阶段相比能够实现大幅度的提升。

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北京南五环,一栋古香古色的建筑在现代办公楼区当中,显得尤为特别,正门有些木制仿古楼牌设计,写着“星际荣耀”四个大字。

进入大厅,右手边有个复式空间,一层摆放着这家公司的系列运载火箭产品模型及发动机模型。旁边收藏着对这些火箭的媒体报道:首枚由中国民营商业航天公司成功完成发射的探空火箭“双曲线一号S”;中国民营商业航天公司首枚成功入轨发射的运载火箭“双曲线一号遥一”……

顺着螺旋楼梯进入二层,墙上张贴着每次火箭发射任务每个环节负责人的名单,以及优秀团队和个人。当然,还有属于航天行业特有的“抢险队志愿者”。

“抢险队的同志们需要穿防毒面具,全隔离的防护服,其实是一个非常危险的事情,但每次报名的时候,我们的员工都特别踊跃,有时候甚至需要进行筛选。”回忆每次发射任务,这是让彭小波最为感动的细节。无论是国家队还是民营航天,都有一批具有奉献精神的参与者。

彭小波,飞行器设计专业出身,有着二十多年的航天行业经验。2018年加入了民营运载火箭公司星际荣耀,任公司总经理。

技术出身的彭小波,冷静,稳重。行走间看不出任何急躁焦虑,说话慢条斯理,逻辑清晰。很多人对彭小波的印象就俩字“踏实”,就像他带领的星际荣耀一样,不冒进,一步一个脚印。

“我们当初投星际荣耀,核心管理人员是(投还是不投)非常重要因素,可以占到70%以上吧。最好投完之后,别让睡不着觉的公司。”鼎晖投资高级副总裁刘尚回忆道,鼎晖投资领投了对星际荣耀的A+轮,又跟投了B轮。

归零让失败无限延期

在实现民营公司首次探空,首次一箭多星,首次入轨火箭发射成功之后,星际荣耀在今年年初又发射了一枚火箭“双曲线一号遥二”,结果并不理想,发射任务失败。“2021全球第一败”、“民营航天再次受挫”等悲观言论四起,彭小波根本没有时间理会这些“负面”的声音,而是组织相关专家,投入到了归零工作当中。

“我们仅用了28天,就完成了归零审查,工作紧张程度可想而知。”星际荣耀一位员工感慨道。经过调查,双曲线一号遥二运载火箭的飞行故障是一块理应早早脱落的保温泡沫造成的,看上去明明是一个极小的问题,但运载火箭是个大系统工程,任何一个小小的毛病就都可能导致发射失败。

在这枚火箭的研制团队看来,经过那么长时间的辛苦工作,最后因为这样一个原因导致了失败,确实会感到遗憾和惋惜。但彭小波反倒觉得,在公司快速发展过程中,通过这些教训能够给大家敲响警钟,能够让大家在快速奔跑的同时,还要意识到质量工作的重要性,也非常有价值。

“我想,对于任何一个航天企业,只要它一直发射,(那么)失败是一个迟早的事情。”彭小波提到,“我们要做的工作就是通过努力,把有可能要来的失败无限地往后推。”

航天领域的“归零”是指一旦出现故障或问题,就要从零进行检查,从第一步走到最后一步,直到问题全部解决,有技术归零和管理归零两个方面。其消耗的成本不亚于再研制一枚火箭。有网友调侃到“这是一件断送生涯以及协同人员咬牙切齿摩拳擦掌的坏消息,归零能赔死各种成本。”

可见,归零工作的任务有多繁重,对于创业公司来说,更是耗时耗力耗资金的不可承受之重。但是,对归零的操作,彭小波认为凡是航天企业不要犹豫,应该坚定不移地去做。

“对航天来讲,质量就是生命线,没有质量的航天是没有意义的。这(归零工作)是中国航天几十年的经验教训换来的保证圆满成功的有效手段和措施。商业航天抗风险能力或抵御失败、承受失败的能力更差一些,在质量上应该更严些。”

据彭小波介绍,这次的归零工作让星际荣耀对公司方方面面的工作进行了梳理,对薄弱环节加强了措施,当然更为所有人敲响了警钟。

与此同时,星际荣耀的“焦点一号”可重复使用液氧甲烷发动机正在按照规划稳步向前推进。根据官方披露的信息,2021年4月1日,“焦点一号”顺利完成了500秒模拟飞行变推力试车,发动机在50%-100%推力范围内连续稳定工作,具备了垂直起降飞行试验的全部条件。

“按照规划,我们今年6月-7月份要做垂直回收试验,就是类似SpaceX的蚱蜢试验。目前产品已经在组装和签发过程中,很快即可出厂了。”彭小波透露。

据了解,火箭回收方式主要有三种,一种是“降落伞+气囊”式,二是滑翔飞行水平降落方案,三是利用发动机的反推作用垂直回收。

垂直着陆技术对火箭动力系统提出了较高技术要求,对中国航天来讲是一个全新的课题。“(我们)发动机团队在这方面做了非常前瞻的探索,从试车情况来看,达到了设想的目标。”彭小波认为。

如果一切进行顺利,2022年装配十台“焦点一号”的双曲线二号运载火箭将实现首飞。

商业航天未到终局

按照成立时间算,星际荣耀属于第二波商业运载火箭企业。第一波有翎客、零壹空间以及蓝箭航天,在2015年左右成立;第二波为星际荣耀、星途探索、深蓝航天、星河动力、天兵科技等,2016年之后成立。

经过5、6年的探索,市场已经筛选出了蓝箭航天、星际荣耀、星河动力等头部企业。蓝箭航天CEO张昌武曾表示,2019年底是我国商业火箭1.0前五年的一个收尾阶段,也会出现一个分水岭。

“一些技术上没有体现出优势或者差异化的企业,可能再继续生存下去比较困难。然后头部企业的资源聚集效应可能立马凸显出来。”张昌武认为。

然而,就在星际荣耀小步快跑,都要进入科创板上市之时,竟然还有新的商业运载火箭冒出头来。

2020年底,民营运载火箭公司火箭派成立,并在2021年3月发布了其首型液体运载火箭“达尔文一号”,计划在2022年底首飞。

对此,彭小波认为商业运载火箭大格局已经初现,但这也并不意味着没有新的机会。“就好比互联网行业,已经拥有很多非常强大的企业了,最近几年还是出现了很多后起之秀,而且是一个完全的充分的市场竞争的环境下,快速发展壮大。所以我并不认为说商业航天现在就尘埃落定已经见到了终局。”

对于商业运载火箭企业来说,最重要的是要在国家队之外,找到自己差异化的定位和特点。就如中国航天基金会理事长吴志坚所说,商业航天企业最大的优势就是成本低,没有成本优势就没有竞争优势。彭小波也认为商业航天企业与国家队相比还是蚂蚁和大象,其最大优势就是高效和创新。

然而,如何才能实现成本优势和高效?彭小波认为首先从技术路线来看,重复使用的火箭是未来趋势,这是降低成本的重要手段;另外在管理方面,从研发管理、供应链管理要充分利用中国工业体系较为齐全的优势,做自己擅长的事情,提高产品市场竞争力。

“中国航天从产生的第一天起,就是立志于自力更生,完全自主可控。与其他行业相比,对国外的依赖并不是那么强。”因此,在彭小波看来,商业运载火箭企业在供应链获取方面不会存在特别大的困难。

彭小波认为,等到星际荣耀的双曲线三号能够首飞的时候,发射成本控制能力与现阶段相比能够实现大幅度的提升。

以下为网易科技《逐梦星空》栏目采访星际荣耀总经理彭小波的部分内容:

归零工作不可或缺 努力将失败无限期延后

网易科技:我们知道,今年年初星际荣耀的双曲线一号遥二发射失败,并迅速进行了归零工作,这次归零对整个公司来说,会意味着什么,咱们后续因此会有一些调整吗?

彭小波:这次归零,从问题角度入手,是定位于理应在火箭起飞后脱落的一块保温泡沫在脱落后掉在了IV(四号)栅格舵上,在空气动压作用下引起IV栅格舵舵机堵转,在后续飞行过程中泡沫又从IV栅格舵被再次吹落,IV栅格舵恢复控制系统跟踪指令后,舵偏角在短时间内完成超过30度偏转,引起箭体姿态突变,进而导致飞行试验失败。

在公司发展的历程当中,我个人认为还是一个非常重要的节点,因为它也让我们再次把前期一些技术状态的管控,包括内部的方方面面觉得需要改进和提高的,借着这个契机做了一些调整。包括从产品的验收、生产管理的细节等都要做一些补强。

网易科技:调整幅度大吗?

彭小波:通过这次工作,应该说大家认识到,我们前期在一些技术状态的掌控或者说在一些产品的验收环节,还是存在不够特别坚决,不够特别明细的薄弱环节。这次通过(双曲线一号)遥二的归零,我们也对公司方方面面的工作做了一个梳理,对于薄弱环节针对性的提了一些后续加强的措施,产生效果应该还要有一个过程。

网易科技:这次失败对整个团队的情绪或者是信心会有一些影响吗?

彭小波:对大家情绪肯定还是会有一些影响的,因为毕竟都经过很长时间的辛苦工作,最后因为这么一个原因产生失败,是一个让人甚至感到很遗憾,很惋惜的事情。

但是我倒是觉得,在公司快速发展的过程当中,通过一些教训给大家敲一敲警钟,让大家能够在快速奔跑的同时,也要意识到质量工作的重要性,或者说意识到航天以成功为目标,以成功为根本原则的提醒,其实还是非常有价值的。

我想对于任何一个航天企业,如果它一直存在,一直发射,失败是一个迟早的事情。我们要做的工作就是要通过努力,能够把有可能要来失败无限地往后推。因为我们工作没有到位,很快出现了一次失败,说明在质量管控上是有薄弱环节的。

代价也好,挫折也好,大家已经付出了,我们后面主要是说如何从这次教训当中吸取有益的成分,能够让未来的工作做得更加扎实可靠。

网易科技:行业有些人提到归零操作消耗的成本有些太高了,尤其是对于创业公司来说,耗时耗力耗资金,您如何看待归零工作?

彭小波:对于航天来讲质量就是生命线,没有质量的航天是没有意义的。归零工作是航天确保产品质量,确保发射成功非常有效的手段。不仅是技术归零,包括管理归零,它里面蕴含了非常多的意义。第一、问题要实事求是,要正确解决;第二、从管理归零的角度,是管理不断的迭代,不断升级的过程,是一个不断完善的过程。我觉得不仅是对于航天的管理,即使对于其他行业也都是有借鉴意义的。

我觉得凡是航天企业对于产品质量保障有益的工作就不要有犹豫,应该坚定不移地去做。这是中国航天几十年的经验教训换来的保证圆满成功有效手段和措施。尽管商业航天和国家队,从所有制形式上有所差异,但是在追求航天质量的标准和要求上,我认为不应该有差异,特别是对于商业航天来讲,其实抗风险的能力或者说抵御失败、承受挫折的能力,比国家队其实还要差一些。所以我认为商业企业与传统国家队相比,在质量上应该要更严。

改造闲置试车台 未来将考虑新模式

网易科技:今年其实也是航天大年,还有40枚火箭就要发射,这个会影响咱们液体火箭发射的进度吗?因为工位还是蛮紧张的。

彭小波:航天的快速发展还是一个好事,因为说明整个行业是在蓬勃发展的过程当中。我们的液体火箭相对来讲还是一个小型的液体火箭,对于发射的固定设施要求还是比较低一些,是采用水泥预制场坪发射台的方式,不会有太大的限制和制约条件。

网易科技:咱们在工位方面有什么想法或规划吗?

彭小波:因为对于小型液体火箭我们更加强调的是它的灵活性、机动性,因此双曲线二号其实是一个简易的发射,它不依赖于固定的塔架,对场地要求相较于中大型液体运载火箭要低。

对于中型或者是大型以上的火箭,用发射塔架进行发射,这个也是必要的,也是合理的。

网易科技:您曾经在2018年参加经济论坛年会中表达过对基础设施共享的观点,您认为商业航天可以与国家任务火箭实现共享。3年过去了,您的观点有所改变吗?

彭小波:基础设施总的来讲是一个投资相对比较大、资产比较重的模式。如果能够依托现有的共用设施,从公司运营的角度来讲,肯定是比较经济的做法。不同的公司在不同的阶段,有可能也会有不同的策略,我们早期主要考虑就是“抓住两头放开中间”,总体设计、总装总测在自己的手里,中间的配套协作更多的是依赖社会资源。

但是,随着公司的发展壮大,我们会逐步在一些关键环节或者是一些核心的对产品的质量、成本有重大影响的环节,布局自己的能力。这也是一个循序渐进的过程,不会一蹴而就。

网易科技:目前在试车台方面有什么新的动作吗?

彭小波:现在和专业机构合建了一个试车台,也能够满足我们未来百吨级发动机试车的需求。只要在现有的试车台基础上,满足我们的要求,我想短时间内有可能还是会延用这种模式。后续如果试车的工作量越来越大,或者有一些新的需求,现有的试车台不能满足要求的时候,我们有可能会考虑在这个基础能不能有一些新的合作或者是一些新的建设。

商业航天未到终局 新进企业未必没有机会

网易科技:您感觉商业运载火箭行业目前是进入了怎样的一个发展阶段呢,现在新进的企业还有希望吗?

彭小波:我觉得对于商业航天企业,特别是火箭企业来讲,应该说大的格局或者说初步企业的地位,已经逐步的就能够显现出来。但是我个人也倒不认为就一定没有新的机会,互联网行业,已经拥有很多非常强大的企业了,最近几年还是出现了很多后起之秀,,而且是一个完全的充分的市场竞争的环境下,快速发展壮大。所以我并不认为说商业航天现在就尘埃落定,已经见到了终局。

网易科技:商业航天企业给自己的定位更多是现有国家队的补充,要实现差异化,到底这个补充和差异化更多的体现在哪些方面呢?

彭小波:从行业主管机关的角度,更多表述为国家队是主力军,希望商业航天的新型企业是生力军。

我们和国家队之间的差异化,一个要能够体现在产品要有更高的性价比。达到这种更高的性价比,有可能要更加的依赖于技术创新,更高效的管理。中国航天大家都知道在世界范围内处于第一梯队,也是中国的高科技名片,在全球范围内来讲也是非常有竞争力的。商业航天起步较晚,所以在发展阶段上还处于比较初期。

大家一定要有一个准确的定位,找到各自的差异和特点。对于商业航天企业来讲,最大的优势就可能是高效和创新,这个也是我们要加强的。

网易科技:商业运载火箭很大的一个优势在于成本优势,我们在哪些环节上去逐步实现成本优势?

彭小波:从火箭本身来讲,重复使用的火箭是未来技术发展的趋势。因为重复趋势,可以把发射的价格有比较大幅度地下降,所以从技术路线上来讲重复使用是降低成本的重要手段。另外从整个管理,包括内部的研发管理、整个供应链的管理,一定要能够充分地利用中国工业体系比较齐全,也存在大量的优质合作伙伴的优势,干自己擅长的事情,让合作伙伴也干他们擅长的事情,我个人认为是一个能够提高产品市场竞争力的有效的方法。

网易科技:火箭制造涉及到供应链或者是一些核心设施的保障,如何快速地 实现量产化的问题,咱们是如何考虑的?

彭小波:对于火箭企业来讲,火箭企业再大的量产,相对于其他的民用行业,其实都是很小的量。像汽车全球的销量是亿量级的,同一车型在一个国家有可能是百万量级的。火箭单一型号的量产,其实都是在两位数。所以这个量产和我们传统的民用行业里的量产相比,其实数量上还是有很大的差距,只是它在质量的要求上确实是比较高。所以航天产品的特点就是小批量、多品种、多规格,对于量产来讲,重点还是在如何保证质量上。

网易科技:目前商业火箭企业在供应链方面或者获取上下游的元器件方面会有一些困难吗?

彭小波:这方面感觉还可以吧,没有感觉到有很大的困难。因为中国航天从产生的第一天起,都是立志于自力更生,完全自主可控,所以它和其他行业相比,其实对于国外的依赖并不是那么的强,所以没有特别感觉到说在供应链获取上特别大的困难。

网易科技:您刚刚提到技术的可重复使用,方便介绍星际荣耀在这方面的进展或者是一些独特的优势吗?

彭小波:我们按照计划应该在今年的6月份到7月份要做双曲线二号一子级垂直回收实验,也就是类似SpaceX的蚱蜢实验,就是垂直起降试验(VTVL),目前产品已经在组装和签发过程当中,很快就可出厂了。

从我们前期技术的设计、仿真实验的情况来看,大部分技术问题都有比较好的解决。我们现在要做的就是确确实实要再深挖看看有没有还忽略的或者没想到的问题,对飞行成败有重大影响的,还需要反复地进行排查和处理。

对于垂直回收来讲,还是有一些自己独特的技术难点,一个是发动机怎样变推力,对于中国航天来讲实际上是一个全新的课题,发动机团队在这方面要做非常前瞻的探索,现在从整个试车的情况,和公司配合、闭环调节的情况来看达到了设想的目标,这是垂直回收里非常重要的技术难点。

第二个就是导航制导和控制,过去的火箭飞完以后,是自由落体作为残骸陨落到地面,如果要让它非常精准的可控的在预定的着陆场进行着陆,其实对控制要求是非常高的。不仅要有速度的控制、位置的控制,还要有姿态的控制。我们通过数值仿真和半实物仿真,在上偏差下偏差各种极限拉偏的情况下,仿真成功回收的可靠性都在97%以上,这个我觉得从制导导航和控制的角度来讲,也获得了很大的突破。

第三个难点就是重复使用的火箭的设计。和传统一次性火箭的设计相比,在设计理念上还是有很大的不同,我们在设计的过程当中,也不断地认识到这个问题。它对于一些结构效率的考虑,对于整个布局包括机构的设置和要求,包括防热、驱动等等,还是一个很综合的工作。我们前期也做了一些研究,目前也认为具备了开展飞行试验的基础和条件。反正方方面面应该说还是有一些特有的难点,是我们在以前的一次性使用的火箭设计过程当中没有碰到过的问题。

网易科技:按照星际荣耀的规划,首先是15吨级的液氧甲烷发动机然后是100吨级的,这样的一个发展路线是基于怎样的考虑呢?

彭小波:因为我们要做重复使用火箭,重复使用火箭在中国航天来讲是一个全新的课题。就国际上来讲,现在真正的垂直回收成功入轨的运载火箭只有猎鹰9,蓝色起源做的目前还是一个没有入轨的火箭。在这个地方我们也考虑到任何一个事情,一次把它做到位,有可能其实是理想的想法,但未必是一个现实可行的路径。所以我们是希望通过一个小型运载火箭,把液氧甲烷可重复使用火箭的所有的技术难题,能够在非常小的试错成本的情况下,把它能够研究清楚。这样的话通过规模的放大,把它做一个大型的可重复使用的火箭,这样的话对公司的发展来讲,有可能风险会更小一点,后面走过的路有可能也会更顺畅一点。

其实就相当于中国小型运载火箭把重复使用火箭的技术难点全部突破,对于未来做大的重复使用火箭的时候,我们能够更少交一点学费,少走一些弯路。

如果是做一个一次性的火箭,对于我们来讲是一个简单的事情,上来做一个中型火箭也好,大型火箭也好,至少对我们团队来讲,它不是一个不可达到的目标,甚至都不是一个挑战。但是一个重复使用的火箭,客观上讲它确实是个挑战,我们还是希望通过小步快跑、快速迭代、持续进化的思想,能够把产品逐步打磨得更加可靠,更加安全。

网易科技:星际荣耀的焦点一号发动机,目前进行到哪个阶段了呢?

彭小波:焦点一号发动机完成试车7000多秒,关于像摇摆、变推力、多次启动,包括整个模拟、飞行工况的试车,包括全系统的联调,这些都已经做完了,马上就要进入到飞行的考核阶段了,应该说进展还是比较顺利,也是比较快的。

实际上从二月份到现在,又进行了四次长程试车,总共大概有2000秒。从技术状态的角度来讲,我们有一些技术状态和前期的变化并不是特别大,所以没有对外进行官宣,在四月初还有一次试车,这次试车后会对外介绍最新的行程进展。

2025年中国火箭发射成本或与SpaceX持平

网易科技:未来两到三年咱们有什么发展规划吗?

彭小波:未来两到三年,我希望能够逐步地把我们的研发队伍能更加庞大一些,因为现在的研发任务,包括承担的一些市场的项目,工作量还是非常大,显得人手还是比较紧张,所以队伍也还是在有序的扩展当中。

网易科技:研发团队大概需要多少人,您的目标是什么?

彭小波:我想没有刻意的去做过人数的规划,只是我们会进行研发人员的工作量的统计,通过统计的数据,我们进行动态的调整。应该在相当长一段时间里,我个人估计队伍会是一个持续扩大的过程,因为大家都知道SpaceX现在有五千多人六千人,我们其实没有达到目标。

网易科技:现在招聘的人员是不是会更加的多元化,不用非得是航天体制或者是航天专业的一些人?

彭小波:是的,我们现在的核心技术团队成员还是以成熟人才为主,同步培养大量应届毕业生与年轻工程师,就像建房子,四梁八柱只要立起来,其他地方逐步地补充完整,我们目前最大的人力来源其实是应届毕业生。

网易科技:在成本上中国大概什么时候能够在成本上赶上SpaceX的发射成本呢?

彭小波:如果我们的双曲线三号能够飞成的时候,我们的成本控制能力会大幅度提升,在国际上也是相当有竞争力的。

网易科技:大概时间呢,两三年基本上可以完成?

彭小波:我们估计会在2024年或者2025年吧。

网易科技:商业运载火箭企业可以实现太空旅游?

彭小波:太空旅游是完全可以的,从目前的技术的角度来讲是完全可以实现的,美国在这方面已经有上市公司正在做,维珍银河,包括蓝色起源也有它的太空旅游的方案和计划。从我们公司角度来讲,我们未来也会有一些技术产品推出。

网易科技:在实现上会有难度吗?

彭小波:从时间上来讲,凡是载人的产品,它对可靠性和安全性的要求非常高。我觉得从工程技术上来讲,现在尽管也是一个很难的事情,但是并不是说不可逾越。它最大的挑战是作为一个常规性的使用项目,一年发射几百次甚至上千次还要保证它非常高的可靠性,这个其实就是一个非常大的挑战。因为它毕竟本身是一个旅游项目,你不能把它当成一个说像航天员送上太空甚至送上月球,人类的探索类的项目,它本身目标、意义也不同,一定要让它非常的可靠,非常的安全,这个其实是有挑战的。

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责任编辑:杨胜忠_NB24315
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