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汽轮机零壹空间:“重庆两江之星”火箭开启中国商业

来源:站长作者:亚博 日期:2019-06-26 点击:

    突破封闭供应链

    有了目标,还要有产品。

    造火箭,得先造发动机和控制系统。摆在舒畅和团队面前的问题是,这两项之前在民营市场一片空白,向“国家队”买也不一定能买到。舒畅又一次选择了“自己干”。不过,公司也遇到了当年SpaceX创业时所面临问题——“供应链”。

    当初,SpaceX作为航天产业的“新兵”,既没钱直接高价买到俄罗斯的高压补燃循环液氧煤油发动机技术,也没有足够的技术团队独立进行该类型发动机的研制,还面临着老牌航天企业设置的技术壁垒,只能另辟蹊径。最终,它从使用燃气发生器的液氧煤油发动机做起,研制了最初的Merlin(梅林)1A发动机。

    在发动机研发过程中,SpaceX逐步避开传统的供应商,建立了自己的供应链体系,这给了舒畅很大的启示。他就此确定了零壹空间的供应链建设目标——80%以上必须是非航天企业的供应链,其中60%以上必须是民营企业。因为只有非常市场化的一些产品,那20%才会去选择优先跟一些成熟的航天单位去合作。这给重庆这样的先进制造业基地布局航天产业带来机会。

    这条全新的供应链体系中,零壹空间是第一批探索者,也势必就要付出更多代价。

    “对于‘结构产品是否符合火箭上天要求’这个问题,可能在成熟的供应链体系中,按图纸做一套就OK了。但我们却要做三套,两套被用来做试验。所以,在初期,就这个过程企业就承担了相当大一部分成本,这对刚成立的公司而言,无疑非常艰难。”舒畅回忆说。

    发动机是运载火箭的“动力”,也是核心技术之一。2017年12月22日,X系列火箭动力系统发动机准时点火,发动机工作35秒后耗尽关机。此次整机试车,各分系统工作正常,获取了全部试验数据;发动机推力、比冲及工作时间均满足设计要求;发动机、尾段结构、燃气舵和伺服系统经受住了试车环境的考验,圆满完成了试验大纲规定的各项任务。

    据介绍,零壹空间自主研制的X系列火箭,采用单级固体火箭发动机,可用于核心技术飞行试验验证、商业产品航天准入考核、前沿技术探索等诸多领域。

    本次试车的发动机既可以作为小型运载火箭的一级,又可以单独作为亚轨道运载器的动力系统。在技术方面有一定的创新,采用了高装填比和高室压的设计思路,以提高装药量和性能。

    燃气舵是固体火箭常用的控制结构,需要长时间工作在2000摄氏度高温的高压燃气流中,工作过程伴随着舵面烧蚀和偏转,其舵面材料选择、舵外形设计、防隔热设计、热密封设计、热匹配设计、耐高温传动系统设计和舵面控制力计算,都是燃气舵设计核心技术环节。

    燃气舵测力系统,则用于测量燃气舵在发动机燃气流中所受力和力矩,测量结果用于修正控制力分析算法和控制系统设计,是燃气舵试验的核心技术,目前国内仅有少数单位具有该测试能力,且成本巨大。试验过程中,零壹空间采用了完全自主研发的测力系统,成功获取了舵面的受力和力矩数据,解决了解耦测量等一系列难题,为公司节省了数百万元的研发成本。

    如果发动机是火箭的“双腿”,那么控制系统则是火箭的“大脑”。

    零壹空间的火箭控制系统,不仅是其自主研制,且技术层面上有很大创新。其所使用的一体化综合综控机的重量仅有1.8公斤,相较现有同类产品缩减了10倍,极大地优化了电气系统设计,节约了系统成本。

    “如此一来,我们可以整体减少火箭上的设备和规模,从而提升运力。”舒畅说,该一体化综控机可广泛应用于军用、民用无人机、低成本火箭等航空航天飞行器。

    创立仅9个月时间,舒畅团队便以强大的执行力,突破了原本封闭的供应链,完成了第一期产品试制——某种意义上,零壹空间创造了奇迹。

    几乎同等分量的喜讯是, 2016年10月,公司获得了第二笔融资,金额超过1亿元。

    “火箭是一个高技术、高投入、高风险、超长周期的赛道,民营商业火箭在我国此前还是一个无人区。现在市场上有各种各样的创业机会,而零壹空间愿意选择民营航天这样一条高精尖而又艰难的路,是需要极大勇气的。我们愿意见证其从零到一,对中国的民营航天充满信心,我们的征途是星辰大海。”某投资机构合伙人这样表示。