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中国商业航天探索

来自诗和远方的遥望:中国商业航天探索

笔者之前写过一篇《中国民营火箭分析》,其实大部分内容和商业航天不大,用这个题目只是为了追求点击量,本次就此话题重新梳理。写出提纲后,发现大部分观点在《中国商业航天的发展路径及重点》中都已经表达过了,那篇文章匿名发表,文笔凝练,估计是专业写规划类报告的人士所为,本篇难以写得更好,就写成随笔形式、轻松风格吧,想到哪儿写到哪儿。有很多凭印象写的,可能充斥着主观臆断,不一定考究,欢迎大家批评指正。

作者:

汤波,工程力学系1999级本科,航院2003级直博,2008年毕业后进入中国运载火箭技术研究院北京宇航系统工程研究所工作,先后从事运载火箭pogo抑制研究,动力系统总体研制,火箭动特性分析等工作。

提纲

1. 美国商业航天60年进阶路

1.1 政府的努力

1.2 NASA的扶持

1.3 艰难的探索

1.4 SpaceX的崛起

1.5 蓝色起源的追赶

2. 美国商业航天发展分析和启示

2.1 源于政府,兴于NASA,盛于SpaceX

2.2 广泛的群众基础,最终爆发于企业家

2.3 商业航天塑造了不同的价值取向,带来技术路线的分裂和重生

2.4 商业航天是优质资产的重组,需做好与军事航天的平衡

2.5 商业航天的逐利性,终会走向To C目标

3. 中国商业航天路

3.1 国内商业火箭公司概况

3.2 国内商业火箭公司融资情况

3.3 国内商业火箭公司大事记

4. 中国商业航天发展分析

4.1 军民融合是大势所趋,商业航天是排头兵

4.2 商业航天概念业已深入人心

4.3 当前融资支撑一款火箭研发困难重重

4.4 商业航天赢利模式尚不清晰

4.5 中国商业航天仍处在初级阶段

5. 中国商业航天五问

5.1 商业航天市场是否真的存在?

5.2 会否出台倾向性政策?

5.3 大潮褪去是否是在裸泳?

5.4 成本是否如预期的那么低?

5.5 中国离SpaceX还有多远?

6. 对航天从业者的建议

谈起商业航天,你想到了什么?

 

想起了Musk? 想起了SpaceX?

短短几年,SpaceX迅速崛起,尤其以Falcon重型首飞为标志,当两枚助推器稳稳地落到地面时,深深地震撼了全人类。几乎是一夜间向全世界普及了什么叫商业航天。

商业航天,真的是一夜间崛起的吗?是万丈高楼平地起吗?

正如罗马不是一天建成的,商业航天,不仅不是一夜之间崛起的,而是走过了60年漫漫路,才达到了今天的成就。其间美国是探索者,是先行者,也是收获者。

而这,有赖于政府立法、NASA在经济和技术上的支持、企业不懈奋斗,以及无数对航天有热爱的人捋起袖子加油干。如今的美国商业航天,是天时、地利、人和三方因素共同作用下的产物。

美国商业航天60年进阶路

关于商业航天,根据美国联邦航空管理局(FAA)的定义,商业航天活动是指按照市场规则配置技术、资金、人才等资源要素,以盈利为目的的航天活动。它与军用航天、民用航天并列,构成航天工业的三驾马车。商业航天产业涵盖范围广、包括运载火箭研制与制造、卫星研制与制造、卫星运营及应用、地面设备制造与服务等多个领域。

美国商业航天大事记——政府的努力

经济学鼻祖亚当.斯密曾说,不要管,什么都不要管,有只看不见的手。这只看不见的手就是市场,是商业。

但航天多少有点不同,巨大的风险,巨大的投资,并且涉及国家安全。看不见的手伸出后,会不会被抓,谁也不知道。号称自由资本主义的美国,对此认识应该是极深的。美国几乎从航天诞生之初,就开始了商业航天的立法。

对于运载火箭值得一提的两个节点是,1984年,里根政府发布《商业航天发射方案》,允许私营企业有偿为政府提供货运发射服务,自此打开了商业火箭法规的大门。2004年航天商业发射法案,则进一步从允许上升到了支持的程度,向私营航天创业者开辟单独保护期,保护私营力量健康发展。

几个重要的政策与法案见下表所示。

政策与法律 出台时间 内容和意义
通信卫星法案 1962 打开了通信卫星私营的大门
民用和下一步航天政策 1978 明确提出鼓励私营部门投资遥感系统,鼓励技术转让,提出注重航天的服务功能
商业航天发射法案 1984 允许私营企业有偿为政府提供货运发射服务
2004年航天商业发射法案 2004 提出“学习期”概念,向私营航天创业者开辟单独保护期,保护私营力量健康发展
国家与商业太空项目 2010 《美国法典》新增第51卷《国家与商业太空项目》,将商业航天立法推向高峰
商业航天发展竞争法案 2015 将商业航天飞行”管理学习期”延长5年至2020年,延长联邦政府对商业航天发射企业进行第三方赔偿期限至2020年
关于促进私营航天竞争力、推进创业的法案 2015 将商业航天飞行”管理学习期”延长10年至2025年

表 商业航天重要政策与法案

美国商业航天大事记——NASA的扶持

要重点扶持,光给政策还不够,还要给钱、给技术,重点扶持。

2002年,富翁马斯克自带1亿美元,成立了SpaceX公司,并开展了数轮融资,但可以看到,在2008年马斯克飞行成功之前,花的还是自己的钱,2015年虽得到融资10亿美元,但此时的SpaceX已经功名成就了,投资的Google和Fidelity两家公司只是锦上添花,而非雪中送炭。

SpaceX融资情况

战略投资/2018年3月17日:  5亿美元

股权投资/2017年11月29日:  1亿美元

股权投资/2017年7月27日:  3.5亿美元

E轮/2015年1月20日:  10亿美元

D轮/2012年12月21日:  3000万美元

C轮/2010年11月8日:  5000万美元

B轮/2009年8月11日:  3044万美元

风险投资/2009年3月31日:  1503万美元

A轮/2008年8月1日:  2000万美元

种子天使/2006年3月1日:  10万美元

雪中送炭的是NASA,这个被前苏联逼出来的政府机构。前苏联发射首颗人造卫星后,虽然久经沙场的总统艾森豪威尔没那么慌张,但无奈民意汹汹,艾克(总统小名)只能出招。老辣的艾克意识到问题是机构整合不力,一气大手笔地将除了极少部分侦察卫星、导弹火箭等军事计划外,全国大部分航空航天机构整合成了民用航天政府机构,这就是NASA。

毕竟艾克担任盟军最高司令时,很大一部分精力就在协调各军种扯皮,深知其中水深水浅。这次强力地将美国陆海空三军跟航天相关的单位,比如海军研究实验室、陆军弹道导弹局、空军火箭发动机研究所等机构的航天部门,也全整合进了NASA。

NASA也争气,主持了双子座、阿波罗、航天飞机、天空实验室等计划,向全人类展现了什么叫初心,什么叫梦想。

无奈梦总有醒的时候,烈火烹油时,哪会想到繁华易逝、烟花易冷。被寄予厚望的航天飞机,这个工业皇冠上的明珠,也许是太过超前于这个时代,在2003年哥伦比亚号爆炸后,最终于2011年全体黯然退役。蓦然回首,NASA才发现自己已一无所有。不仅无法载人,甚至都没有自己的新型火箭了。

航天市场上有火箭,当时联盟-FG载人火箭成功率100%(前阵子才首尝败绩,但也将宇航员逃逸了出来),无奈毛子涨起价来一点都不含糊,10年涨了4倍,一年涨15%,都超过帝都房市了;EELV计划中研制的Delta4和AtlasV虽好,但EELV是空军的,独角兽波音和洛马搞了个黑店,合起伙起来连空军爸爸都坑,更何况NASA。

打落牙齿往肚里吞,气是绝对咽不下的。NASA曾在2005年将希望放在了星座计划上,开始捣鼓Ares I火箭。但Ares I火箭900吨的起飞重量,25吨的运载能力,还不比Delta 4H。还有那个五段式助推是个什么鬼?说的可好了,什么尽量采用成熟技术,但怎么看都像NASA搞个自己版本的自主可控。最终项目花钱多、碰到技术问题进度也不喜人,在国家的大统筹下,Ares I和Ares V都在2010年被奥巴马搞掉了,只剩下了猎户座飞船还在搞。

都说养儿防老,NASA要培养一个干儿子。波音、洛马这些已成长为军工巨头,嘴巴也刁了,店大欺客,有点不贴心了。NASA是个领导机构,也是半个实体机构,每年有钱,自己也能干,最起码可知道怎么干了,绝对能培养出个优秀的孩子。刚开始,不知道他看中的是轨道科学公司还是SpaceX,反正2008年给轨道科学公司的钱多。可惜2014年,随着安塔瑞斯一声爆炸,曾经执商业航天牛耳的轨道科学公司从此只能眼睁睁看着SpaceX一骑绝尘。值得一提的是,现在普遍认为导致安塔瑞斯爆炸的是它的一级发动机,也就是NK-33,那个前苏联登月时的NK-33。

图 安塔瑞斯火箭爆炸

看看NASA的三大计划,以及金额吧。这些年,光NASA,就给SpaceX输了72亿美元的血!尤其是2008年12月23日,SpaceX刚刚取得了首次发射成功(2008年9月28日),NASA立刻就将16亿美元砸了出去。对于NASA这叫迫不及待、时不我待,对于SpaceX这叫雪中送炭、绝渡逢舟。

“为NASA工作非常棒,他们的确帮了我们很多,”马斯克于2014年4月在美国进出口银行的年会期间承认。“其实,我不知道如果没有NASA的帮助,我们会怎样。我们感激之至。”

NASA三大计划

COTS。2006年NASA推出“商业轨道运输服务计划”(COTS,Commercial Orbital Transportation Services),以推动建立商业低轨道航天运输能力,至2013年结束共提供8.89亿美元的资金和技术支持

CRS。2008年推出空间站“商业补给服务”(CRS),向商业公司竞争采购用于“国际空间站”后勤支持的轨道运输服务,2008年提供35亿美元,其中就有SpaceX在绝境中的16亿美元

CCP。2010年推出“商业乘员计划”(CCP),以利用私营航天企业的力量为进出国际空间站提供安全、可靠和低成本的载人运输能力。

商业合同 授予时间(年) 合同金额(亿美元) 授予企业 合同内容
COTS 2006 3.96 SpaceX 开发龙飞船和Falcon火箭
2008 3.88 轨道科学公司 开发天鹅座飞船和安塔瑞斯火箭
CRS1 2008 16 SpaceX 12次国际空间站商业补给
19 轨道科学公司 8次国际空间站商业补给
CCDev1 2010 0.2 内华达山脉公司 开发追梦者航天飞机
0.18 波音公司 开发CST-100飞船
0.067 ULA 改造宇宙神5火箭用于载人航天
0.037 Blue origin 开发火箭发射逃逸系统
0.014 Paragon空间公司 开发生命支持系统
CCDev2 2011 1.129 波音公司 CST-100飞船计划的延伸
1.056 内华达山脉公司 追梦者航天飞机计划的延伸
0.75 SpaceX 载人龙飞船研究
0.22 Blue origin 开发火箭发射逃逸系统
CCiCAP 2012 4.8 波音公司 CST-100飞船计划的延伸
4.6 SpaceX 载人龙飞船计划的延伸
2.275 内华达山脉公司 追梦者航天飞机计划的延伸
CPC1 2013 0.099 波音公司 载人安全认证
0.096 SpaceX 载人安全认证
0.1 内华达山脉公司 载人安全认证
CCtCap 2014 42 波音公司 CST-100飞船计划最终阶段
26 SpaceX 载人龙飞船计划最终阶段
CRS 1E 2015 12 SpaceX 5次国际空间站商业补给
4.75 轨道ATK 1次国际空间站商业补给
CRS2 2016 9 SpaceX 6次国际空间站商业补给
14 轨道ATK 6次国际空间站商业补给

表 NASA计划合同金额和授予企业 注:COTS: 商业轨道运输服务

CRS:商业补给服务

CCDev:商业载人开发计划

CCiCAP:商业载人综合能力

CPC:认证产品合同

CCtCap:商业乘员运输能力

现在大家总说NASA堕落了,外包SpaceX,不自己搞。其实NASA偏重顶层规划管理和基础建设两头,之前研制火箭的脏活累活也都是北美航空公司、波音这些军工企业承包的。如果说区别,有可能以前这些公司各分几级或几个系统,NASA管接口和总成。现在SpaceX全包了,接口和总成也全在SpaceX手里。接口是系统工程的核心,看来与土星V和航天飞机时代相比,NASA确实堕落了。

美国商业航天大事记——艰难的探索

1961年,美国业余无线电协会发射OSCAR1第一枚业余小卫星

1968年阿波罗8号发射中,泛美航空总裁宣布接受月球航线预订,3年内共收到93000人月球旅行机票预订

1975年,德国航天工程师Kayser创立Otrag项目,是世界上最早的纯私人火箭开发项目—犰狳宇航公司创始人亚轨道飞行器模块的源头

1982年,3位哈佛商学院同学成立轨道科学公司(OSC),一度成为世界商业航天的巨头,产品包括安塔瑞斯、米诺陶、飞马座,以及通信卫星、轨道拦截器等

1985年,美国火箭公司(AMROC)成立—成为太空船1号发动机的研制基础

1990年,飞马座运载火箭发射,是第一个由私营开发的火箭进入轨道

2006年Kistler Aerospace开发一款两级可重复使用火箭Rocketplane Kistler(Rpk),融资6亿美元,但研发花去8亿美元,最终破产—买了俄罗斯的N-1发动机。

政府法令、NASA资助,天时地利都有了,万事俱备,就差个人努力了。美国的民营企业也开展了艰难的探索。笔者摘取了几个自己认为的典型,它们也激起了笔者的八卦心,在写本文时好生搜索了一番。

第一是两个时间,如第一枚业余卫星是1961年,轨道科学公司成立于1982年,如果大家还记得,通信卫星方案和商业航天发射方案,分别是1962年和1984年发布的。这也就是说,没有法律大家也会干,但有了法律支持,才会有更多人干,形成规模优势、产业优势。

第二是轨道科学公司,笔者之前对其也不太关注,这次搜索了一下。它可算是商业火箭公司的鼻祖,在SpaceX出现之前算是巨头了。2014年它合并了阿联特航天系统公司,合并后称为轨道ATK,2018年轨道ATK被诺格收购,成为诺格的创新系统公司。看看轨道科学公司的几款火箭,米诺陶像是攒的民兵和和平卫士导弹,安塔瑞斯第一级呢,用的发动机是苏联登月时的NK-33,另外液体火箭技术和南方设计局合作,估计借鉴了不少天顶号的设计。

第三是NK-33,Kistler买了NK-33,安塔瑞斯后来也用了NK-33。据称NK-33单级试车表现都极佳,但用在N-1上就是不行(《航天帝国被禁锢的脚步—苏联载人登月失败原因分析》)。漂洋过海到了美国,期待在新大陆那强烈而热情的节奏下能焕发新生,谁想还是水土不服。2013年首飞成功后,2014年发射仅6秒后爆炸,并破坏了发射台。据分析原因和NK-33发动机有关。

第四是Otrag项目和犰狳宇航公司,很古怪的名字。Otrag项目采用了一系列24m长,27cm直径的火箭捆绑而成,每根(对,用根比较合适)称为通用火箭推进单元(Common Rocket Propulsion Units , CRPU),真正的通用化、模块化、组合化。火箭氧化剂是N2O4和硝酸混合物,燃烧剂是煤油(但N2O4和煤油燃烧稳定性不好呀,不知是不是试过车)。火箭是挤压式的,也不用气瓶,直接将贮箱顶部空出1/3,放置压缩气体。

图 OTRAG 10K火箭与CRPU

看看OTRAG 10K构型,四级火箭共用了456+114+48+7=625个CRPU。起飞重量2278.88吨,起飞推力2619.99吨,LEO能力10吨。运载效率0.0044,仅有正常火箭的10%~20%,625个环节串联可靠性怎么样也不知道,但有什么关系,通用化、组合化、模块化,流水线生产,图的就是一个便宜!终于明白为什么燃烧剂用煤油,而不是久经考验的UDMH了,便宜呀。煤油几千块钱1吨,UDMH小10万一吨,真心用不起!对了对了,这个火箭拟通过控制CRPU推力实现俯仰、偏航控制,妥妥地向N-1火箭致敬!

犰狳宇航的创始人兼首席工程师约翰·卡马克也向Otrag表达了致敬,他预计自己的轨道飞行器将包括类似于这样的模块化火箭。犰狳是一种动物,我们不知道叫这个古怪的名字的具体原因。但看它的图片,这个条纹像极了并联的CPRU。

这里笔者也致敬一下约翰.卡马克,第一人称射击(FPS)之父,id software创始人,专注于游戏3D引擎开发。20年前,笔者第一次玩雷神之锤quake3,直接就吐了;像反恐精英CS,用的就是quake2的引擎。

犰狳宇航是卡马克在业余时间搞的,不过在2013年计划解散。据推算卡马克已为这个私人航宇企业投入了800多万美元和12年宝贵光阴,但是犰狳宇航一直未能正常盈利。卡马克对此说到:“我当然很失望,虽然我还能张罗200万美元再试一次,但明智的老婆大人阻止了我。”

图 犰狳宇航吉祥物

在2004年6月犰狳成功地展示了一计算机控制垂直的起飞和着陆 (VTOL)它的原型车飞行,这种事之前麦道的DC-X干过。注意几个关键词:挤压式、悬停,大家能联想起什么吗?

图 犰狳宇航VTOL原型车飞行试验

跑题了跑题了,再回来,在多年政策铺垫下,NASA送来了东风,各企业也在小步慢跑中逐渐体会到了航天的酸甜苦辣。到了2000年,美国商业航天终于迎来了收获期。

出现了各种大奖赛,旨在针对全球的私营部门和非政府实体,以推动商业太空行业的发展

出现了SpaceX、蓝色起源、OneWeb、维珍银河、XCOR等商业航天的佼佼者

2000年美国富商丹尼斯.蒂托成为第一个太空游客,开创了一个新领域—太空旅游

1996年,X大奖基金会的创始人Peter Diamandis从林德伯格的书《圣路易斯精神》中受到启发,为了激励新的私人载人航天技术的创新,设立了总额为1000万美元的安萨里航天大奖。安萨里X大奖的竞赛规则是:第一个用自制的飞行器将3名乘客送到100公里外的太空,安全将其接返地球,并能够在两周内使用同一架飞行器重复上述载人飞行的公司或组织最终获得这笔奖金。

同时,谷歌月球挑战赛(2007,3000万美元推动月球登陆器及数据处理传输能力进步)、诺格登月挑战赛(2006,推动建立新的垂直起降运输能力)等一系列竞赛项目,吸引众多爱好者参与,极大丰富了航天产品技术路径。

譬如安萨里X大奖,最终在2004年,由鲁坦(Burt Rutan)设计制造,微软合伙人保罗·艾伦(Paul Allen)投资的价值2500万美元的私人飞船“太空船一号”(SpaceShipOne),赢得了这项奖额1000万美元的安萨里X大奖。2005年7月,理查德·布兰森爵士的维京集团和鲁坦的公司合资创建的“太空船”公司于2005年7月宣布成立,就是现在发力商业航天旅游市场,大名鼎鼎的“维珍银河”公司。

譬如谷歌月球挑战赛,SpaceX表示愿意资助参赛队运载火箭,不过2007年左右放话时,SpaceX刚刚经历两次Falcon 1发射失败。

美国商业航天大事记——SpaceX的崛起

剩下的故事就发生在我们这个时代了,其标志为SpaceX的崛起。此处仅说一条,2018年2月,Falcon重型首飞,当两枚助推器同时稳稳地落到地面时,SpaceX一刹那成为全人类的图腾。

那几天,笔者久久不能平静,一口气写了三篇文章,并开通了本公众号,开启了每个月总有那么几天不舒服、受苦受累的日子。

2002年,SpaceX成立

2008年9月,完成私人公司第一次液体燃料火箭进入轨道

2010年12月,完成私人公司第一次宇宙飞船的发射和回收

2012年5月,完成私人公司第一次向国际空间站成功发射飞船

2013年12月,完成私人公司第一次地球同步轨道卫星发射

2015年12月,完成第一次入轨火箭一级的陆地回收

2016年4月,完成第一次火箭一级的海上平台回收

2017年3月,完成第一次轨道火箭的重复利用和回收

2017年6月,完成第一次商业货运飞船重复利用

2018年2月,完成当今最大火箭飞行和两枚助推器同时回收

2019年3月,完成私人公司第一次载人飞船与空间站对接

美国商业航天大事记——蓝色起源的追赶

在SpaceX获得万众瞩目的同时,富翁贝佐斯的蓝色起源也在追赶。若非被SpaceX的光环笼罩,蓝色起源也绝对也是奥林匹斯山一般的存在。

2006年11月,戈达德完成首飞

2015年4月,新谢泼德飞船首飞成功,成员舱顺利回收

2015年11月,成功完成火箭回收

2016年1月,亚轨道飞行圆满成功,火箭再次被回收

2016年10月,新谢泼德2号经历5次重复使用后再次成功回收,成为第一款多次重复使用火箭

2018年,超越竞争对手洛克达因,BE-4被NASA选为SLS主动力

美国商业航天发展分析与启示

历史说完了谈认识。

商业航天源于政府,兴于NASA,盛于SpaceX

没有政府支持的商业航天是先天不足的,没有企业奋斗的商业航天是无法落地的。

资治通鉴开篇就引用了论语子路篇的一段,子路问:卫出公要老师治理国家,老师先做什么?孔子说必须先名分,名分不正,说起话来就不顺当合理,说话不顺当合理,事情就办不成。

美国政府出台了一系列商业航天法规,不仅明确了商业航天边界,即正名,而且提供了产业保护。以下摘自《美国商业航天发展模式与管理体系浅析》:

“一是明确管理方法与流程。美国商业航天政策法规对商业航天发射、商业遥感系统运营的许可证申请流程与要求、所需承担的责任和保险等有较为详细的规定。例如,在运输部联邦航空局商业航天运输相关法律中,明确了商业发射许可证申请资格、许可证类型、需要提供的技术参数(包括运载器参数和飞行参数)、从联邦发射场发射的安全审查与批准要求、有效载荷审查要求、许可证审批时限等。

二是确定国有设施的租赁和使用原则、方法。各类航天政策与法规对国家投资的航天设施的租赁和使用进行了较为详细的规定,包括政府机构的租赁权限、企业的支付方式、政府机构如何使用租赁收益等。

三是明确政府及参与主体的责任与义务。美国航天政策法规对政府机构在商业航天活动管理方面的职责和权限,以及企业所需承担的责任和义务有不同程度的说明。例如,授权运输部长审批和发放许可证,在发射场、运载火箭生产或组装地点等,对商业发射活动进行监督,同时不得泄露申请者的任何数据或信息。发射服务提供商需购买保险和提供财务责任证明,证明其有足够的资金补偿发射活动造成的第三方最大可能损失额,以及对国家财产的损失等。”

第二,NASA的COTS、CRS、CCP计划,帮助以SpaceX为代表的航天企业走过了最难关口。正如前文所说,三个计划,给SpaceX提供了72亿美元,已经超过了土星5号的64亿美元,考虑通货膨胀,也相当于土星V总费用的1/4。有钱就好办事,就像春晚小品中巩汉林说的:有钱能使磨推鬼!

最后,SpaceX以强大的决心和意志力,创新型的技术路线,取得了巨大的成功,使商业航天概念深入人心。这与其创始人密不可分。

商业航天,自始自终,都是自顶向下设计,以及自底向上生长,两者逐渐接近、交融并放大后的产物。

美国航天有广泛的群众基础,最终爆发于企业家

任何事物都不会凭空出现,回溯后都会发现,它是经过积累,并经过混乱、裂变,然后再聚合而成。这个过程可以短,但绝对不会没有。而这个过程,量的积累很重要,群众基础很重要。就像中国乒乓球和足球,同是14亿人,但足球只能从8万人中挑,而乒乓球则有着更为广泛的群众基础。

各国航天虽然几乎是同步发展,但发展中的营造的文化氛围完全不同。这是因为,航天是工业的最高级形式,是机械的最顶级应用。

西方国家有着很长的工业化过程,全民对机械、科技有着较高的认同度和接受度。如1980年,埃隆·马斯克在父母离婚后跟随父亲生活,在父亲的启发下,埃隆·马斯克在小时候对科学技术十分痴迷;贝佐斯的外祖父是前原子能委员会的一位管理人员,外祖父培养了他对科学的热爱,14岁时,他就立志要当一名宇航员或物理学家。

在上个世纪的60-70年代,美国的阿波罗计划进一步培养了一代人对航天的向往,为商业航天提供了丰富的土壤。这中间,包括了研制土壤,也包括了消费土壤。

如1969年阿波罗登月时,全世界有超过5亿人观看了电视直播,对于这些企业家,马斯克(1971)、卡马克(1970)、贝佐斯(1964),看他们的年龄,笔者猜测在他们孩提时,他们的父母、祖父母肯定和他们聊起过此事。

如1971年,泛美航空共收到93000人月球旅行机票预订;如安萨里X奖吸引了26支队伍参赛,投入超过1亿美元开展竞争,孵化了维珍银河、犰狳宇航等公司;谷歌月球X挑战赛共有32支队伍参赛,孕育了天空盒子成像公司。

有意思的是,商业航天今天的爆发,这些知名企业的创始人几乎没有航天科班出身。如轨道科学公司是哈佛商学院的三位同事创办的、SpaceX和蓝色起源的创始人有浓厚的硅谷背景。这可能是随着技术进步,航天高科技门槛已经降低,但对系统工程管理的要求从未降低,因此在技术进步后,最终爆发于有钱、有情怀,同时具备大系统管理能力的企业家。

商业航天塑造了不同的价值取向,带来技术路线的分裂和重生

前面两个标题说的是历史,本处说现状。商业航天存在的意义是什么?是创新?是低成本?创新和低成本都不是意义,仅仅是结果。商业航天的意义是新的价值取向。

传统航天的价值取向是可靠性,直接后果是技术的相对保守和经费的居高不下。

航天是一项复杂的系统工程,数以万计的零件,要求1件不许出错。一发火箭也就用几十吨、最多几十吨铝合金,为何报价数亿到几十亿。因为要的钱不仅仅是钢材的钱,而是对钢材的认证费。飞行中可能涉及的工况,事无巨细,一一都要试验到,才能确保飞行不出问题。否则就像Falcon1,一会儿螺母腐蚀失败,一会儿晃动失稳,一会儿撞上二级喷管失败。失败的原因千千万万,成功的道理只有一个:一个都不能错。而覆盖这些试验,就要耗费巨资;要想省钱省事省心,则倾向于使用考核过的技术,在技术方案选择上相对保守。

商业航天是航天的一次裂变,它通过新的价值取向,将航天技术暂时导向另一个方向,之后再合并,并将技术推动到一个新的高度。

因为商业航天的价值取向是赚钱,与传统航天更关心成功甚至只关心成功的一维价值判断相比,商业航天增加了成本的第二维价值判断,这为企业家提供了强大的内在驱动力,可打破原有利益框架和技术范式。

如重复使用技术,重复使用技术本身难吗?其实不难,很多问题看似技术问题,其实不然。开展回收了,现有的人力资源和生产设施如何安排?

也许可以简单并无限正确地说:交给市场,自生自灭,不要阻挡历史前进的脚步!

可惜社会没那么简单。1069年,宋熙宁二年,王安石开启变法,以发展生产、富国强兵、挽救宋朝政治危机。即使现在来看,变法的内容都是那么正确,那么现代,但仍以失败告终,并最终导致北宋王朝灭亡(南宋对变法的定性),中国历史走向了另一个十字路口。1344年,元至正四年,黄河泛滥成灾,宰相脱脱极力主张修黄河,本想挽救国家于危难,然而却适得其反,中国大地战火重燃,敲响了元帝国覆灭的丧钟。

直接淘汰落后设备、产能和人员,靠阵痛来促成进步?然而,痛并非全是阵痛,有可能是长痛、惨痛。俄罗斯开展“休克疗法”,希望休克后能回归正常,可惜现在仍在休克,或者死亡中。回收可以节省人力、节省成本是一定的,但多年积累和稳定下来的生产和工艺队伍,会否就此休克,可就不那么一定了。

人类社会运行中的惯性,不可能是非黑即白的。很多轰轰烈烈的运动,最后的结果未必会好。好的布局,一定是循序渐进,赢得人心的微妙平衡,或者创造新的利益平衡,最终才能开展。正如汉初削藩激起“七国之乱”,虽经平定但问题并没有得到本质解决,直至汉武帝推行“推恩令”措施,方收到了很好的效果。这个与领域、与行业无关,是人类社会发展的本性。这也是很多改革措施,领导永远都会说,一定要正视改革的复杂性和艰巨性的原因。

当有了新的价值取向后,上面说的问题就迎刃而解。因此,难的其实并不是新技术,而是营造培育新技术的土壤和环境。商业航天就是一种新环境,在这种新环境下,必然会出现新的技术,这与企业能力高低无关。因此,与波音、洛马相比,不能简单地说,SpaceX技术更先进,而只能说,SpaceX有更适合培植新技术的土壤和环境。

当反推返回已深入人心后,SpaceX也一步步向巨头方向发展,或许有一天它会成长为波音、洛马一般的存在,但只要秉持赚钱这个价值取向,总会有新的公司、技术问世。

商业航天是优质资产的重组,需做好与传统航天的平衡

SpaceX采用了大量的现有技术,以垂直回收技术为例,此项技术本身与麦道的DC-X有一定渊源,创造返回奇迹的梅林发动机则与NASA自有的Fastrac MC-1发动机有极大的渊源(早期梅林发动机的涡轮泵更是直接找厂家Barber-Nichols定做的),控制技术与火星登陆有极大的渊源。

有人说SpaceX是NASA的国有资产流失,但不要忘了NASA的职责,NASA是美国航天业的管理者。无所谓国企私企,能为国家贡献,没有流出国外的,也不能说是国有资产流失,而可以称为优质资产重组。

美国航天界崇尚竞争的风气由来已久。在宇宙神导弹研制时,空军尝试了“平行发展”的合同管理方法,将合同授予两个承包商,鼓励承包商之间竞争以使双方加速发展。有批评家形容这种方法是浪费地复制,但空军认为如果宇宙神依靠某一单一的承包商提供一些关键的元器件,这个公司的进度一旦延期就会引起真正的浪费。如果这种情况发生,整个计划都不得不停下来直到困难解决。相比之下,平行发展能保证有第二位承包商也许仍在快速前进。他们的系统是可以互换的,任何一家的能代替另一家的。此外,平行发展将扩大有资格参与未来导弹项目的公司的数目,从而刺激这一行业的发展。

在EELV计划中,空军让Delta 4和Atlas 5两种火箭互相竞争发展,以营造一种良好的氛围。谁知企业稳定后,忧患意识就会越来越弱,一味地追求稳定,两家最后居然勾结出了一个尾大不掉ULA,并维持这种稳定状态长达10年之久,这段时间两者工作积极性肯定不尽如人意,火箭价格也从1亿美元飙升到4亿美元。

从这个角度来说,SpaceX就是NASA投入池塘中的一条鲶鱼,SpaceX就是组织“鲶鱼效应”激励的需要。为什么SpaceX有着丰富的工作内容、令人来劲的责权利、充满挑战的工作期望?没有这些,能被选中当鲶鱼吗?

只是,鲶鱼固然可以激活组织,同时也有着一定的破坏性。SpaceX成长为巨头后,表现出嗜血本性。

航天是复杂的系统工程,涉及到工业的各个环节,有着强大的产业带动能力。一枝独秀不是春,传统航天牵引了产业链发展,而当前商业航天趋利的本性,更倾向将产业集中,对产业带动能力可能是一个破坏。以SpaceX为例,为追求快速迭代,为追求成本更低,倾向于将大量技术放到自家生产,如前面说的找Barber-Nichols定做的涡轮泵,现在就被收回来了。这对于SpaceX固然很好,但对于全美航天产业可未必是好事。因为商业航天与传统航天,如安泰俄斯之与大地。

在古希腊神话中,大地女神盖亚的儿子安泰俄斯力大无穷,而且只要他保持与大地的接触,他就是不可战胜的,半人半神赫拉克勒斯发现了安泰俄斯的秘密,将安泰俄斯举到空中使其无法从盖亚那里获取力量,最后把他扼死了。

传统航天是底蕴,是丰厚的土壤,离开大地的安泰俄斯将失去力量的源泉。

美国之所以是当前最强大的国家,是因为他一直有着强大的反思和修正能力。经历过发展后,美国航天的新策略也愈发明晰:将近地轨道交给商业航天,将自身的研发力量集中到星际载人飞行上。如SLS之与Falcon,猎户座之与龙飞船。

此外多说一句,鲶鱼型人才如何在组织中安身立命是一个重大问题,鲶鱼必将会得罪很多人,在此情况下如何保证自身安全。得罪波音、洛马也就算了,SpaceX为要空军订单,还起诉空军不公平竞争。最后事儿可能是办成了,估计梁子也结下了。现在SpaceX如日中天,尚不会怎么样,但后续发展放缓后,它的归宿是哪儿?

是一直特立独行下去?是眼见他起高楼,眼见他宴宾客,眼见他楼塌了?还是最后彻底融入,成为新的波音和洛马?我们拭目以待。

商业航天的逐利性,终会走向to C目标

前面说了商业航天的历史及现状,再展望一下未来。

SpaceX自己应该是想一直特立独行下去吧?要想实现这个目标,就必须持续增长,这也意味着必须将产业持续做大。出路在哪?

有限责任公司、现代金融体系等的建立,使得个人可以撬动巨量资源,也成就了一批浪潮之巅的个人和公司,如比尔盖茨、拉里佩奇、扎克伯格、乔布斯等,但他们的产品均有相同的特点,即批产容易、产量巨大、受众极广。这里的受众极广也就是to C,面向全人类用户而非企业。而运载火箭,则是属于截然不同的领域,产品质量控制极为困难,受众也极其狭小,仅能小量生产,从来也没有展现过成为浪潮之巅的潜质。

全球目前航天市场总额每年3445亿美元,火箭发射行业仅仅占比1.6%,也即55亿美元。

 

图 全球航天市场

马斯克虽以一己之力,让人觉得,航天高科技领域也可以被个人进入甚至超越,传统制造业领域也可以被个人撬动甚至登巅,让后来者有了前进和努力的方向。但他距离浪潮之巅,还相差一个to C。航天的to B在根本上需求有限,必须发展出一个到70亿用户的航天产业才有未来。

看看马斯克的布局吧,星座计划和载人飞船。星座计划直接面向的就是to C,计划一出后,google很感动,火速投资10亿美元占坑;载人飞船难道仅仅是为了完成CCP计划,为了登陆火星?别忘了,前几天载人龙飞船飞行后,马斯克就说不排除未来用来进行太空旅游。

只是这一切都那么未知。以星座计划为例,大家说,那是美国基站少,在中国就不用,且不说google自己也在搞google气球,还不知最后落到什么技术上呢;再以载人飞船为例,美国富人是有冒险精神,但真出一次事你再看看。就像2014年维珍银河的那次“太空船二号”事故,两名飞行员中一死一重伤,再来一次你看谁还旅游?就像协和号飞机,那么火爆,摔一次也就没了。

中国商业航天路

2015年左右,借着政策的春风和SpaceX的西风,国内商业航天公司如雨后春笋般的问世了,到了今天据信有上百家之多。

图 国内商业航天公司

这里简单列几个,笔者了解的也不多,漏了谁,说错了请大家指正。

国内商业火箭公司概况

中国长征火箭有限公司:2016年揭牌,开启“新长征”,打造捷龙一号火箭

航天科工火箭(Expace):2016年创立,借力中国航天科工集团,打造快舟系列火箭

蓝箭航天(LandSpace):2015年创立,主打朱雀一号、朱雀二号

星际荣耀(i-space):2016创立,主推双曲线一号、二号火箭

零壹空间(OneSpace):2015年创立,主推X系列火箭、M系列火箭

翎客航天(LinkSpace):2014年创立,主推探空火箭、可复用火箭新航线一号

九州云箭(JiuZhou YunJian Space):2017年创立,研发凌云液体火箭

星途探索(Spacetrek):2017年创立,逐步递推亚轨道火箭、小型固体火箭、小型液体火箭、中型液体火箭、复用型火箭

深蓝航天(Deep Blue Aerospace):2017年创立,主攻液体燃料+垂直回收火箭

国内商业火箭公司融资情况

下表为从“天眼查”扒拉出来的融资情况,从融资情况看,第一梯队融资额约为8亿左右。

序号 时间 轮次 金额 投资方
星际荣耀 1 2018/9/20 A+轮 未披露 鼎晖投资领投,经纬中国、电科星河跟投
2 2018/7/1 A轮 未披露 经纬中国领投,顺为资本、汉富资本跟投
3 2018/3/15 Pre-A轮 未披露 天风天睿、久泰蓝山、中信聚信
4 2017/11/14 天使轮 未披露 久泰蓝山、中信聚信、南钢股份
蓝箭空间 1 2018/11/20 B+轮 3亿人民币 华创资本领投,中冀投资、聚卓资本、36氪基金、金风投控、创想天使、中天世纪跟投
2 2018/5/4 战略融资 未披露 领中资产
3 2017/12/31 战略融资 2亿人民币 湖州市军民融合专项支持
4 2017/12/1 B轮 2亿人民币 金风科技领投,世纪天华、国开装备基金、创想天使、永柏资本、普罗资本跟投
5 2017/4/1 A+轮 数千万人民币 西高投
6 2016/10/1 A轮 近1亿人民币 永柏资本、陕西高端装备制造基金、上海盈科新投资、中天世纪集团
7 2015/8/1 天使轮 千万级人民币 创想天使
零壹空间 1 2018/8/12 B轮 3亿人民币 金佳泰基金领投,沣途资本、招商局创投、前海万得基金、前海梧桐并购基金跟投
2 2018/1/15 A+轮 未披露 前海梧桐并购基金领投,乾立基金、鸿泰基金、招商局创投、前海万得基金、正轩投资、通江资本跟投
3 2016/10/28 A轮 超1亿人民币 哈工大机器人集团、正轩投资领投,春晓资本、StarVC跟投
4 2016/4/5 Pre-A轮 未披露 清研陆石投资
5 2015/12/24 天使轮 1000万人民币 春晓资本领投,联想之星、哈工大机器人集团跟投
翎客航天 1 2017/3/3 A轮 未披露 长润金控、御风资本、普华资本
2 2015/8/21 天使轮 未披露 天使汇
深蓝航天 1 2018/12/31 种子轮 数千万人民币 顺为资本领投,险峰长青、知卓资本、燕清传播跟投
2 2018/5/28 战略融资 未披露 平视资本
星河动力 1 2018/3/1 天使轮 2000万人民币 元航资本、丰厚资本、北航投资
星途探索 1 2017/11/15 天使轮 千万级人民币 翊翎资本领投,七熹投资跟投
灵动飞天 1 2017/11/3 天使轮 未披露 东方富海
九州云箭 1 2019/1/30 A轮 数千万人民币 峰瑞资本
2 2018/1/25 天使轮 未披露 峰瑞资本、润浙资本

表 国内商业火箭公司融资情况

中国商业火箭公司大事记

2015年,军民融合上升为中国国家战略

2015~2016年,主要商业火箭公司陆续成立

2018年2月,Falcon重型首飞对商业火箭公司的强烈刺激

2018年4月,星际荣耀双曲线-1Z亚轨道火箭发射

2018年9月,张小平事件引爆国民对商业航天的评论

2018年10月,国内首个民营轨道飞行、蓝箭航天朱雀-1飞行失利

2019年,星际荣耀、零壹空间多个轨道级发射

这里列几个典型事件,其中值得一提的是军民融合战略、张小平事件和朱雀-1首飞失利。其中军民融合战略在后面论述。

张小平事件本身不再详述。笔者觉得,此事件是中国商业航天的一个分水岭。相关影响包括:

  • 事件本身是央企对商业航天的焦虑的表现形式,事件之后焦虑反而得到不同程度的释放。对于商业航天,官方说法也由不支持、不确定变为支持,而且不少单位开始了实质的支持或应对,客观上将缩短商业航天混乱期;
  • 商业航天公司以此为契机,开展了开放人才和设施的游说,从长远看,终有一天会见成效;
  • 中国航天由于军民不分离,保密级别较高,社会对之报以相当的神秘感和尊重,但经此事件,神秘感和尊重有所弱化,从长远和辩证看,也将推动中国航天向更加透明化方向发展;
  • 商业航天薪资水平变成了大家谈资,引起了社会对国企、私企体制机制的辩论,社会舆论压力必将在后续国企改革中有所呈现;
  • 让国企切身体会到在等新媒体手段下,信息传播的重大系统性风险,笔者瞎猜测不知后续会不会据此建立相应的传播学智囊团和发言人制度。

其次是朱雀-1首飞,它显示了民营火箭入轨发射的可能性、打通了国家监管与靶场对接的链条,证明了在中国,商业航天是可能的。首先虽然失利,但失利后网络鲜有负面评价,均以不容易、重新再来的鼓励为主,这对于商业航天是一个比较利好消息,最最起码对从事工作的人心理是一种安慰,可以促进大家充满热情地在出发;可能对于投资人心理是一个缓冲,认为群众基础良好,中国商业航天未来前景可期。

中国商业航天(火箭)发展分析和研判

军民融合是大势所趋,商业航天是排头兵

1994年,美国国会技术评价局发表《评估民军一体化潜力》报告,加强民军一体化,即军民融合是可能的,好处在于节省费用、促进技术交流和扩大军品供应渠道

正如前所述,商业航天以价格为驱动,摒弃了很多浪费环节;商业航天倾向于采用新型技术,丰富了技术范式。这里值得一提的是Falcon的“点火中验证”技术。

火箭的特点为静若处子、动若脱兔。当火箭安静地躺在厂房时,那么温柔,轻动脚步就可以抚摸它的全身;当它树立到塔架时,已略显不逊之势,必须仰视方可一窥全貌;与推进剂结合后,就再也按捺不住狂野气息,也曾一时爆裂让涅杰林元帅等100多人陪葬;而点火之后,其狂躁之气顷刻释放,什么也无法阻挡。这也是为什么卫星易研制、火箭难研制的最大原因。

这也导致火箭研制中最重要的词:测试覆盖性。地面怎么覆盖天上?怎么由静反映出动的状态?怎么在未点火时验证点火下的状态?这是火箭人难以绕过的困境,是终身与之拼搏的拦路虎。为此发展出了很多方法,如发动机抽检试车、校验试车、各种振动试验、噪声试验、热环境试验、电磁兼容试验等等,当然还有它们各种各样的组合,总之是花样百出,层出不穷,没有条件创造条件也要试验,耗资巨大,效果大大的、但谈不上杠杠的。

SpaceX有钱吗?看和谁比,比我们每个人都有钱,但比起波音洛马,屌丝的很,做这些试验铁定要它的命,所以只能采用革命性的方式:点火中验证。Falcon用三种方式做到了点火中验证。

方式一:地面静态点火。与发动机单机批抽检试车的旁证,以及发动机单机的校验试车,地面静态点火考核系统更多,考核更为充分,而且耗资不算大,因为发射台是现成的,火箭是现成的,都不需要额外配套。地面静态点火需要什么条件呢?一是设计上,启动、关机不能是一次性的,否则就只能做批抽检试车;其次是推进剂需无毒、无污染、不结焦,否则后续无法处理;三是发动机故障检测系统必须足够强大,因为与发射台爆炸相比,也许还不如炸在天上。得益于Merlin发动机,它完全具备这三个条件。

方式二:真实飞行中验证。静态点火时毕竟卡在试车台,姿控、制导系统考核不到,振动也无法传递到机架上方,还是不够完美。除非直接在飞行中验证,Falcon重型首飞就是个最大的飞行中验证试验。那么飞行中验证试验需要什么条件呢?以下方式都可以。一是飞行搭载试验,如验证新的惯性器件,可通过搭载取得遥测数据并改进,最终取代原惯性器件;第二种是作为扩展任务,即主任务完成后的再进行进一步试验,譬如Falcon9的反推返回,就是在主任务完成后开展,前几次均取得了失败,但这样的失败是可以承受的,以此换来宝贵的试验数据。试想,如果不是扩展任务而是正式任务,失败4次,换哪家公司早都干不下去了。有幸的是,Merlin发动机为此种方式提供了良好支撑。

方法三:返回后验证。航天有一个特点,火箭和卫星上天后,已经无法对原产品状态进行回溯,在发现问题或潜在可靠性问题时,仅靠少量遥测数据根本无法对问题做全盘的分析,因此更依赖于在地面时,就把数据记录完善。因此从这个角度,Falcon9火箭的返回技术的重要性可能仍被低估,因为Falcon9返回的不仅仅是火箭一子级,更是宝贵的、以往无法全盘获取的数据!利用这些数据,一定可把火箭97%的可靠性提高1到2个百分点。

另外,商业航天是新时代的“三线建设”,是将国防实力由点扩展到面。

“三线建设”指的是自1964年起中华人民共和国政府在中国中西部地区的13个省、自治区进行的一场以战备为指导思想的大规模国防、科技、工业和交通基本设施建设,是中国经济史上一次极大规模的工业迁移过程。它是将原沿海或靠近俄罗斯的工业直接在内地复制(这几天火爆的《没有枭龙,歼20难以成功:132与611为它搞到你死我活》,132厂几乎就是一个复制品),这种复制提供了一种战备冗余,但缺点是资源严重浪费。当资源足够时,可以取得1+1=2的效果;当资源不足时,将产生1+1<1的效果。

话说我国在入世多年后,现在在如何更好地促增长上有了更多的好办法。譬如针对某项技术,之前采用行政命令强制要求大家使用,效果并不好,现在学会了财政补贴手段,哪个单位用可以有补贴,结果大家全都用了。这些新办法虽然在执行时会出现各种问题(如新能源汽车骗补),但从源头上调动了大家的积极性,出现问题多半是制定条律时缺少经验和水平不足所致。

商业航天就是一个类似的办法,它通过经济导向,一下子将原强制复制的过程,变成了主动创制的过程。一是创制的能力不再是单一的,而是多元的,可增加国防能力的多样性,二是创制过程中,需要重新整合配套资源,形成新的供应链,尤其是依托广大民用产业的供应链,可将国防实力由点扩展到面,从而大幅增加国防的质量和数量。

从这两个角度而言,军民融合是大势所趋,商业航天是排头兵。不管以后会不会存在倒退,这个趋势不会改变。商业航天终究会搞得好,需要研究的仅仅是最初的潜伏期有多长,中间的混乱期有多长,有什么方法度过潜伏期,怎么才能缩短混乱期,怎么才能搞得好的问题。

商业航天概念业已深入人心

一项顶层战略,真正被所有人接受,并达成共识并不容易,很多都是在各种机缘巧合,甚至经过大混乱后才能取得。就如英国脱欧,大家浑浑噩噩多年,直至公投之后,所有人才会意识到这是个什么事情,对我们有什么影响

在马斯克的强烈刺激下,国人初识商业航天概念,但对于在中国是否行得通也有所疑惑。

2015年军民融合战略的提出,中国商业航天一举度过潜伏期,相关企业纷纷成立,但同质化严重,混乱重重。由于火箭工业与导弹的技术共通性,基于监管、武器扩散、落区等因素,各方机构对商业航天曾一度持观望态度。

2018年,张小平事件引起全国大讨论,商业航天概念已全国普及,同时也引起了国家队与商业关系的大讨论。再之后,以蓝箭航天入轨飞行为代表,虽发射未成功,但显示了民营火箭入轨发射的可能性、打通了国家监管与靶场对接的链条。

目前政府机构和国家队态度业已明确,支持商业航天,发展商业航天。讨论层面已经不再是搞不搞商业航天本身,而是执行主体。

当前融资支撑一款火箭研发困难重重

一线火箭企业融资均在8亿左右,看着不少,但距离开发一款真正的火箭尚有一定差距。很多火箭企业已成立4年,但尚未赢利或者看到赢利希望。商业航天投资时间长,对资本的耐心是一个极大考验。

当今中国尽管热钱很多,但流入航天的太少。8亿元与一个教育app的轻松几亿融资没法比,与摩拜、ofo的10亿美元融资没法比,与贝佐斯每年为蓝色起源投10亿美元没法比,与SpaceX这些年获得NASA的72亿美元更没法比。

航天要花钱,目前国内商业航天已经分化出了两种模式,一种是重资产运营模式,研发进度较快,但存在一定的系统风险;另外一种是轻资产模式,但研发进度相对缓慢。

资产是航天研制中无法绕过的壁垒。这方面我们与美国有着本质区别,美在冷战期间有着巨额积累,以美国卡拉维纳尔角为例,有40多个发射工位,正在使用的也超过10个,NASA自然可以租,反正空着也是空着,甚至炸了也死不了(SpaceX也确实在发射台炸过),谁让家里底子厚。中国目前才几个发射台,国家任务都排不够,排最后都排不上,再说考虑安全性,根本就不敢给你排,因为出事了明天国家任务都完不成了。试车台也是,研制发动机没有试车台说不过去吧?发动机要上天,还不得先在地面试个几万秒,国家队即使租给你,估计也不带租这么长时间的吧?

因此,目前阶段,现在无论轻重资产都有自己的顽疾,重资产钱不够,轻资产活不够。对于重资产来说,能否走到首飞那天都是个未知数,更不用谈能否像SpaceX那样承受3次失败;对于轻资产,希望将宝压在国家队开放上,但鉴于国家队也没有余粮的现状,以及参考SpaceX例,必须在证明自己能力之后,才能给你更多的东西。

这是民营航天目前一个解不了的结。

最近开了一个会,听说了“军民融合产业基金”这个东西。笔者不太了解,歪歪地想想,国家以国有背景资金将进入,不求赢利地提供给这段时间表现较好的企业,也许是打开这个结的途径。问题是,企业怎么才能入这个基金的法眼呢?以及这个基金存不存在为了规避风险,将饼铺平了各投一点?

是拼命干、干得好,争取能独占基金?还是组成一个产业联盟管理基础设施?这是一个问题,最终只有等到混乱期结束后,才能知道答案。

商业航天赢利模式尚不清晰

商业的目的就是赢利,但对于商业航天,目前赢利模式并不清晰。

即使佼佼者如SpaceX,财报看起来也十分不理想。下图深色为运营利润(《SpaceX的财务状况和预期首次曝光》)。2015年SpaceX的收入预计为18亿美元,运营利润5500万美元,但一出爆炸事故,就损失2.6亿美元,前几年赚的还不够这次赔的。这也是为什么,musk一力主推卫星互联网,并因不满开发和测试进度,曾一口气炒掉至少7名高管(《炒高管、放狠话,马斯克为2019年年中发射SpaceX互联网卫星拼了》)

图 SpaceX财报 

对于中国商业航天:

  • 卫星载荷发射本来就少,在长征火箭开放搭载后,赢利路线更不清晰;
  • 军贸被视为商业航天的赢利道路,笔者不太了解,模模糊糊地觉得由于涉及政治、军事等因素,不一定如想象般顺利;
  • To C的互联网星座,面对三个运营商竞争,可行性尚不明朗;
  • To C的太空旅游,面临可靠性、安全性的突出问题,目前国内接受程度尚有待市场调查,而且在尚未得到全面验证的情况下,根本就不具备启动的条件。

中国商业航天仍处在初级阶段

不要看中国商业火箭公司雨后春笋般成立,探空火箭一发发地发射,我们和美国相比,在人才、基础、群众基础上均由较大差距。

一是美国的分包商机制,人才流通机制无碍。而在中国,火箭领域顶级人才很少,只有极少数几个在新一代运载火箭研制过程中冲杀过来的第一线员工(而且大多数集中在总体设计部,这里不是说分系统没有人才,而是分系统相对而言很难有大把机会见识、经受、解决和体验火箭各项事物间的广泛联系,人才更需要历练)。对此广大商业航天公司应有清晰认识,但毋庸置疑地说,笔者有幸认识的、所尊敬的、公认为优秀的几个人,几乎均未被挖走过。另外有凤毛麟角的一两位被挖后,本想一展身手,但却陷于人事纷争,干的未必痛快,如何全情奉献自己的才智。

二是美国二战和冷战时期形成的过剩产能,需寻求释放渠道。美国军工评论家甘斯勒1995年在《国防转轨》一书中称:在第二次世界大战期间,美军工企业开足马力,为盟国生产了296000架飞机、1201艘舰船、65546艘登陆艇和86333辆坦克。后又经美苏军备竞赛驱动,在长达40年的冷战时代,美国军工基础实际上始终处于战时状态。它是一个庞大复杂的体系,国防部每年都要为之耗资上千亿美元,以维持每年大约1500万个独立合同项目,平均每天约4万多项。就像红楼梦中刘姥姥一进大观园时对凤姐说的:您老拔根寒毛比我们的腰还粗呢?

三是群众基础。美国经过多年工业化,以及经历过阿波罗计划那个激动人心的时代,航天已经根植国人的内心。研制的研制、投资的投资、消费的消费,形成了一个完整的产业链条。而在中国,根本没有工业化和航天的工业基础,这个链条尚未形成。

  • 研制方,创业的很多是业内人,或出于自我实现的需要,或出于离开体制的需求,或基于赚一把就走的想法。商业航天后面的路还很漫长,若没有热爱,就不能在痛苦中奋斗、在绝境中坚持r,直至成功;
  • 投资方,鲜有基于情怀来投资航天,没有真正的情怀,就不能长期投资、不能逆形势投资,容易上就一窝蜂、撤就一撒腿;
  • 消费方,没有航天情怀,不愿意在航天上消费,如航天旅游,产业做不大,那国家队和商业航天,到最后就只能是零和博弈。

不过,前途是光明的。中国航天刚刚经历繁华,也逐渐走入国人内心,那一次次载人飞行,那一次次探测器绕月登月,那一次次新一代首飞,相信有很多小朋友是在父母的陪伴下看完了直播,也在他们心中深深地种下了航天的种子,并等待着最终的开花结果。笔者前段时间去贵州的天眼FAST,也感触颇深。看天眼需从山脚爬到山顶,年轻人爬起来都累,但沿途很多父母,抱着或背着小孩来看,一路上还在讲天空和天眼。中国航天的未来绝对可期,因为,现在的这代人,在他们很小的时候,他们的父母已经在心中深深地值下了航天的种子,不是通过“好好学习”、“学好数理化”的说教,而是亲身的感受。

图 天眼FAST下山楼梯阶梯

中国商业航天五问

针对中国商业航天,想到了5个问题,并对这5个问题进行初步回答。这里的回答大多偏向直觉,论据不多。后续随着见过更多的信息,以及思考的深入,什么时候再进一步回答吧。

商业航天市场是否真的存在?

突破To C前,商业航天较低的市场份额与较高的投入和风险,是发展商业火箭的最大拦路虎。

但也大可不必悲观,因为市场是否存在不重要,重要的是商业航天是否必要。出于军民融合、分散系统风险的需要,商业航天必将在很长一段时间内存在。可以举个不恰当的假设,哪天哪家公司自主知识产权的飞行成功了,没准国家有办法让它每年必须打几个载荷。当前最重要的是做好自身!

会否出台倾向性政策?

军民融合战略走向已明确,商业航天政策必将陆续出台。但在商业航天取得实质性进步前,除非出现极其特殊情况,判断应难有倾向性政策。国家制定政策是不可能不考虑多方利益和诉求,在这种情况下,可能会有一个公平性政策,而不是倾向性政策。当然,如果相关法案能采用“学习期”概念,在学习期内有些倾向性政策,在学习期后适用公平性政策,那将是对商业航天重大的利好。当前最重要的还是要做好自身!因为即使有学习期,你不努力都不一定能用上,白费。

大潮褪去是否在裸泳?

商业航天一阵风潮,最终是否可能像共享单车一样一地鸡毛?

商业是推动产业前进的车辙,但也记录下了人性的沉浮。目前商业航天仅为体制内技术的借鉴、学习甚至抄袭,且不排除以IPO和上市为目标的可能性,不足以孕育出新的精神和情怀。

航天系统有个特色,那就是0/1,0.8不行、0.9不行,对于火箭总体企业,如不能取得1的突破,所有的付出终将衰减为0。

如果不能出现真正有情怀的企业,不顾后路地在近2年内真正突破1,当大潮褪去,大家都在裸泳的可能性不小!

另外还有分系统和材料级别的商业航天企业,由于航天技术的高指标要求和专用性,如果仅仅依附火箭而活,则生态太过脆弱,成了订单也不多,败了则没有订单。打开民用市场,是必须突破的道路。要不然,最后也可能变成裸泳。

商业火箭成本是否会低?

一定会!毋庸置疑!

中国航天运行多年,人力资源、基础建设、分摊的社会责任,这些昂贵负担、管理成本,最终都会打入成本。商业航天没有这些负担,且正在谋求使用国家队试验设施,成功一个,成本就更低一点。商业航天最大问题不在于火箭是否便宜,而是当做出来后,有效载荷方面是否也真正创造了需求。

中国商业航天离SpaceX有多远?

技术上,中国商业航天与SpaceX至少相差一个轨道科学公司。时间上,中国商业航天与SpaceX相差为10~40年之间,10年前为SpaceX刚成立,40年前为轨道科学公司成立。但由于SpaceX对商业航天信心的提振,若政策明朗,确实存在一两家肯干的公司,可大大缩短差距的时间。

对航天从业者的建议

在商业化大潮来临之际,中国航天如何去?国家队干什么、做什么?商业航天企业做什么?航天从业者何去何从?提些不成熟的看法。

其实什么所谓大势都是虚的,每个人处在其中,最后都被大潮裹挟着前进,且不说看不清大势,看清又怎样?做好自己比什么都重要,首先是干!然后是干!最后还是干!

干时,也要要摒弃就事论事的思维方法,将思维上升更高一层。高手从不解决问题,只是转移问题。要在一个更大的框架下,自然引导事物往好的方向发展,而不是头痛医头、脚痛医脚。

国有企业:

一是推进重型运载火箭立项和研制。在发展中解决问题,只有发展才是硬道理,发展是解决一切矛盾的最好办法。在发展中改革,在发展中化解当前的矛盾,在发展中发展新的技术。

二是加速毒发淘汰。所谓一代人干一代人的事情。看俄罗斯的火箭最近事故频发,图纸还是哪个图纸,工厂还是那个工厂,但人已经不是那些人了。美国EELV计划曾明确表示,要在2020年退役Delta4和Atlas5,现在他们在执行着(笔者认为,美国强大在其系统工程能力,一直想写篇软文,但资料一直未收集好)。人对于不是自己搞的东西,一是不会太熟悉,会造成人才断层,影响后续的发展,二是对于习惯的事物,然后陷入僵化,没有改进的驱动力和欲望。一片升平中,往往已经隐藏了衰败的基因。

三是设计新装备时,应考虑军民兼用。军用装备带有民用用途,民用技术可用于军用装备。从而做到节约国家成本,增加战时潜力目的。

四是改革永远在路上,钱穆在《中国历代政治得失》中说,任何制度,即使初始合理,但在运行过程中,肯定会走样,最后变成不合理。很多中国航天成立之初的制度运行多年,肯定也会逐渐难以适应形势发展,出现各种问题。改革永远在路上。

商业航天:

开展细分市场产品研制。《军民一体化的潜力评估》报告认为,军民一体化应区别对象,分别对待。不是所有的技术项目、所有的产业部门或各级厂商都一样适合于一体化。复杂的武器系统,因需要高度的系统合成,一般不适合于一体化,承担武器系统总装任务的第一层主承包商,不太适合于把商业惯例和军事做法融于一炉;而底层厂商的活动,如武器系统部件和零件的生产,对一体化相对适应,大都有可能搞军民融合,他们的产品和工艺,比主承包商的更便于军民两用。

这里不是说商业航天就不能当主承包商,但一窝蜂都当主承包商,肯定是不符合规律的。正如网上的段子,有个地方,一堆人一窝蜂开加油站,然后黄了,而另一个地方,有人开加油站,有人开餐厅,不久后就形成了一个城市。目前中国的商业航天还是个幼苗,且先天营养(资源和人才)不足。整合极为有限的资源,报团取暖,开展细分市场研制,形成自己的拳头产品,以发展保生存,再以生存保发展,必将是历史选择。

从业者:

对于个人,以出世的心,干入世的事。

认识到社会运行的大规律,懂得任何新生组织,成长、成功都会是困难的;也懂得没有不死的企业,任何成功的组织在它成功的那天就已经埋藏好了死亡的种子。尤其懂得在当前快速发展的社会,很多事物同时发生,必然充满了混乱,但个人技术只有精进、没有混乱,个人认知只会提高、不会混乱。以平常心,对一切事情泰然处之,努力学习、尽力工作,没有徘徊,也没有愤慨,没有失望。

没有愤慨,没有失望,不代表没有进取。达则兼济天下,穷则独善其身。对组织有情怀,凡事力争;对个人有要求,严慎细实;对技术有品位,会欣赏能操作。

这就是笔者心目中的商业航天,来自诗和远方的遥望,诗表明很美,远方表示要去走。因为大大说:伟大事业都始于梦想、基于创新、成于实干。

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