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編者按：全球起飛推力最大固體運載火箭、世界首型全固體捆綁運載火箭、我國首個海上成功發射的捆綁構型運載火箭……

1月11日，“引力一號”遙一商業運載火箭在山東海陽發射成功，將搭載的3顆云遙一號氣象衛星送入預定軌道，并創造了多項記錄。

而“引力一號”的發射，其實只是近年來國內商業火箭發展的里程碑之一。隨著市場需求的不斷增長，中國商業火箭的發展也邁向了新征程。

在“引力一號”發射前，東方空間聯合創始人、聯席CEO姚頌接受了媒體對話，針對“引力一號”的技術特點、未來商業火箭的發展前景等問題進行了一一解答。

問：相比較去年星河動力的火箭發射，這次東方空間的發射主要聚焦、攻堅了哪些難題？

姚頌：這是我們公司的首次發射，相較于去年星河動力發射的谷神星一號，我們要解決的最大的一個難題——我們的火箭是目前中國海上發射最大的一枚。

根據可以查到的數據，“谷神星一號”的起飛質量應該在20噸左右，而我們這次發射的火箭起飛質量在400噸左右，所以發動機的起飛推力完全不同，谷神星一號的起飛推力在30-40噸之間，而我們則在600噸上下。

“引力一號”全身照 圖源：云上天境

因此，大家會發現我們這次的發射船和之前所有的發射船相比，長得都不太一樣。為了進行這次發射，當地政府特地投建了一條全新的航天發射船——東方航天港號。它的標準排水量是22000噸，和其他發射的船的主要區別在于：

第一，原來的小型火箭底下是導流錐，火焰噴下來順著導流錐向四處散開，而東方航天港號是設計了導流槽，火焰向下面噴射，底部會續上海水，兩側分別有兩個斜切的開口，可以將煙霧、水蒸氣等噴射出來，只有這樣才能對這么大的火箭進行降噪，減輕發射對船體造成的灼傷。

第二，東方航天港號配備了一個叫DP2的動態定位系統，可以相對精確地定位在一個點上，并且具備一定的抗風浪的自主功能，相對來說，發射船就會更加平穩。

“引力一號”發射照片 圖源：云上天境

火箭技術上的難題在于，我們這次發射的火箭相對于歷史上所有的固體火箭，還有一個非常難的點在結構層面，這是全中國目前為止第一款捆綁式的商業級火箭。放眼全球范圍，在所有的商業航天企業中，這是繼馬斯克的重型“獵鷹”之后第二款捆綁式的火箭，還是固體捆綁式的火箭。

其實捆綁式火箭大家并不陌生，咱們國家的“長五”“長七”都是，但是在商業火箭中還是比較少見的。因為捆綁結構的設計難度本身就非常高，火箭的助推器與主火箭連接點大概也就是一個直徑20-25厘米圓形的區域，而我們的單一設計指標就要求這個區域能承受200噸的推力。其次，它還得足夠簡單，因為它要能夠發一個命令迅速分開，并且形成一個幾米每秒的相對分離速度，所以就要求既要牢固又要簡單，這本身在機械機構上就很困難。第三，火箭發射這么大的一個力壓在一個表面上會發生焊接作用，即分子和分子之間相互滲透，很容易分不開，因此還得用到一些特殊的材料涂層。

此外，我們這次發射的火箭是中國首個固體捆綁固體的火箭，還有一個問題在于固體點火之后，整體內部會有高壓，導致整個火箭和助推器都會拉長，而這和液體火箭是有一定區別的，拉長之后可能在幾個厘米這樣的級別，因此我們所有的連接必須是柔性的而不能是剛性的。

所以相關的機械結構設計，包括氣動設計的難度要求都高了不少，這一點我覺得是未來很多火箭企業可能想去攻克的一個技術難題，我們前后也是花了兩年多的時間才把這個難題攻克掉。

問：相較于馬斯克的SpaceX，我們這次火箭的噸位發射成本如何，是降低了還是提高了？

姚頌：國內現在的平均發射成本肯定還是比馬斯克的發射成本高的，有數倍之多，比如一些小的火箭還有一些其他公司的火箭，平均發射成本在國內可能是超過10萬元人民幣每公斤，折算一下就是超過了15000美元一公斤。

我們這次的發射成本，比原來國內商業發射的平均成本下降了一半多，但具體數字涉及商業機密，我不能透露。

可以這么說，相較于馬斯克，我們目前仍然有差距。之前在武漢的一次航天峰會上，一位來自國際某宇航機構的專家給出的數據是，馬斯克現在回收火箭的發射成本是1700美元一公斤，相當于1.2萬-1.3萬人民幣左右。我們目前的成本較10萬元可能下降的非常顯著，但和他比還是貴了不少，可能得有一倍，所以還是有繼續前進的空間，進一步把成本降下來。

目前我們有三條路徑在走。

第一個路徑是把火箭做的足夠大，這樣成本才能夠足夠攤薄。馬斯克之所以能做的那么便宜，就是因為“獵鷹9”有22.8噸的運載能力，回收型也有超過18噸的運載能力。而我們的火箭運載能力是6.5噸，之前很多的商業火箭的運載能力還在200-300公斤或者1-1.5噸左右。

“獵鷹9”發射圖，圖源：NASA

這其中包括很多開工成本、供應商供貨成本、基礎設施建設成本，沒有辦法通過噸位的形式去攤薄，所以它的成本很高。大家都在發新聞說要做更大的火箭，是因為只有更大的火箭才有可能把基礎的發射成本降下來。

第二個路徑，火箭里面的很多原材料，包括核心的元器件都非常昂貴。比如芯片，原來我們可能用的都是宇航級的芯片，一顆芯片能換一輛寶馬車。包括很多的合金材料也都比較貴，還有一些加工工藝，所以我們現在盡可能用工業級的方式、工業級的器件去做代替。這次在我們首飛的火箭上就會放上公司自研的基于工業級器件的高性能箭載計算機，作為備份計算機，而主計算機還是一個高度可靠的機械構成的計算機。

第三條路徑就是大家耳熟能詳的可回收方式，但大家也要注意一點，即便是馬斯克，它的發射全都是海上回收；因為如果火箭發射還要倒著飛回原地，由于飛出去還得回來，那發射能力直接砍一半。收入變成了原來的40%，成本則變成原來的一倍，這么一算，單價其實是更貴的。所以，馬斯克的海上回收一定是火箭先發射出去，自由落體之后在它的航落區用船接到，然后才能實現回收。因此我們也必須得在海邊發射，才有可能實現航落區的回收。

我們也已經開始積累可回收的各項技術，包括變推力的發動機、優化算法、高性能的箭載計算機，基于差分定位的精確定位系統等等，所以，我們預計可能會在一年左右的時間內進行公司的首次回收測試，并且在兩年左右的時間實現可回收火箭，也就是引力二號火箭的首飛。引力二號之后加上首飛，我覺得我們是完全可以追上馬斯克當前的發射成本的。