首枚民營運載火箭“朱雀一號”劃過長空402秒謝幕
2018年10月27日下午4點整,我國首枚民營運載火箭“朱雀一號”,在酒泉衛星發射中心發射升空,飛行持續402秒。很可惜,距離入軌最後15秒,第三級箭體飛行姿態出現異常,衛星沒能進入預定軌道。從開始做“朱雀一號”,到最終發射,也經歷了400多天。飛行一秒鐘,研發一整天,像一個巧合。雖然發射任務失敗了,但每一秒的飛行,都見證了我國民營航天的一步前進。現在,我們一起回顧一下首枚民營運載火箭的點點滴滴。遺憾!“朱雀一號”發射最終失敗
△發射前等待人群
藍箭航天創始人兼CEO張昌武:其實我們最揪心的時刻是在地麵點火的一瞬間,在地面爆炸,坐地雷,都是最惡劣的情況,我相信對於國家的發射場來講也是不能接受的一種結果,幸好沒有發生,當然從火箭研製的角度,我們還不能寄希望於這種運氣。
“朱雀一號”每順利完成一個動作,發射現場都會爆發出歡呼聲,然而短暫歡呼後,所有人的神經會馬上再次緊繃起來。短短幾分鐘的時間裡,過去一年多來所經歷的種種困難和挑戰,彷彿電影一般,一幕幕浮現在大家的腦海中。
藍箭航天火箭研究部副總經理戴政:在整個飛行過程中,我們會不斷地去回想我們曾經研製過程中,它的那些關鍵點。
朱雀一號想要衝出大氣層,首要解決的第一個關鍵點,就尋找到重量輕、性能好、造價還得相對低廉的熱防護層。
藍箭航天火箭研究部副總經理戴政:如果(火箭)外表面不做防熱處理的話,它在飛行過程中,就會像流星一樣被燒掉。
對於國家隊的運載來說,經過幾十年的發展,一切都是現成的。而朱雀一號所需的防護衣在哪裡?全國有沒有企業能生產?這樣的企業在哪裡?現有的材料能不能達標?一切都是未知數。
藍箭航天副總裁火箭研究部總經理劉建:一家一家去調研,當時我們也調研了十幾家,(他們)沒有接觸過火箭。
兄弟單位推薦,網上逐個查找,全國重點考察,最笨的辦法也是唯一的辦法。朱雀一號從研製到發射,週期僅為一年,當團隊找到合適的材料時,就已經花了1個多月,而找到材料,也只是第一步而已。
藍箭航天副總裁火箭研究部總經理劉建:但他確實沒有做過火箭的這種(防熱層)噴塗的工藝,也沒有這種工房。找了一個相當於汽車的噴漆房,來實施我們艙段的這種噴漆。還起明火了,確實那一次也是比較驚險的。這也說明其實民營在起步階段是非常艱難的。
光是造出安全可靠的運載火箭,已然不易,作為民營航天,團隊還得想方設法降低成本,這樣才能有市場競爭力。朱雀一號在一、二、三級固體發動機的選擇上,完全採用的是成熟並且大批量生產的“貨架”產品。全箭總長19米,箭體直徑1.35米,一級和二級為同款發動機,這就造成火箭又細又長,長細比值也達到了16,處在一個危險的邊緣。這在國內固體運載火箭的設計上尚屬首次。
藍箭航天火箭研究部副總經理戴政:太長的話對火箭來說,在飛行過程中它容易抖起來,容易晃。大長細比的彈性穩定控制技術,這個關鍵技術如果突破不了,那麼火箭一定會偏離它原來預先設定的飛行軌跡,那麼一定會面臨的一個結果就是,我們把它炸掉。
花了四個月左右的時間,有我們一些獨創的姿態控制的算法,去克服這樣一個大長細比的這種控制難題。應該說是我們公司也是第一次突破,或者說是獨創的吧。
通常而言,火箭整流罩正常分離後,火箭基本發射成功。然而,朱雀一號在飛行到第393秒時,箭載攝像頭拍下的畫面顯示,身後的宇宙空間開始“天旋地轉”,9秒後,朱雀一號在印度洋上空失聯。
藍箭航天創始人兼CEO張昌武:發射的當天那個時刻無比緊張的,我跟我的同事,我們攥緊了雙手。其實在三級火箭開始進入到分離以後飛行狀態以後,我們都感覺可以去慶祝這一次發射圓滿完成了。
藍箭航天創始人兼CEO張昌武:但是沒想到,這一瞬間的轉折,一個戲劇性的結果。
但其實對於航天來講,只要你有質量控制有漏項的地方,最終的風險會必然暴露出來,不是這一次暴露出來,也會是下一次暴露出來,這就是航天的風險,也是航天的魅力所在。
朱雀一號真正開始進入研製階段,是在2017年11月,到2018年10月27日最終發射,經歷了將近1年。30多人的研發團隊,來自四面八方,也是第1次合作。
作為我國首枚發射升空的民營運載火箭,“朱雀一號”注定和數字“1”相關聯。比如,它在最需要的時刻,拿到了我國第一張民營運載火箭發射許可證,進入了國家發射計劃序列,這在我們國家航天領域對民營企業尚屬首次,第一次走通了民營運載火箭從研製到發射的全流程,這裡面很多事情都是破冰的,有著特殊歷史意義。看似一切剛剛好,但背後卻充滿了化險為夷的起伏。
“生死”幾經反復一切剛剛好
2015年十二屆人大三次會議第一次明確提出“把軍民融合發展上升為國家戰略”,政策給了民企參與商業航天的廣闊空間,這一年,我國民營商業航天出現創業初潮,第一批民營商業火箭公司相繼誕生,研製並發射“朱雀一號”的藍箭航天,也在這一年的6月成立。
藍箭航天創始人兼CEO張昌武:人,最重要的還是找到合適的人。在早期給運載火箭項目找投資仍然是一件非常艱難的事情。
政策上的利好消息接連不斷。2015年10月,國務院印發《關於印發國家民用空間基礎設施中長期發展規劃(2015—2025年)的通知》,鼓勵支持民用空間基礎設施發展。2016年12月,國防科工局、國家航天局召開新聞發布會明確國家政策導向,鼓勵國內各類資本參與航天、衛星發射領域。到2017年,軍民融合推進力度進一步加大,出現了星際榮耀、星途探索等第二批民營商業火箭公司。藍箭航天也伴隨著政策的破冰突飛猛進,“朱雀一號”的研發開始全面提速。這張照片,記錄了2017年11月,朱雀一號正式進入工程研製階段的重要瞬間。
藍箭航天創始人兼CEO張昌武:其實沒有一個特別正式的啟動過程,因為本身是一個創業企業,我們決定要做一件事情,大家就分頭各自去搞設計,然後搞供應鏈的調研,然後搞政策的研究。
至此,決定我國首枚民營運載誕生的宏觀政策趨勢和研發團隊,兩個先決條件已經具備,但朱雀一號的終極命運仍欠一股東風。
藍箭航天創始人兼CEO張昌武:發射許可的申請本身是一個具有巨大不確定性的事情。
儘管民營公司做火箭在技術上有諸多難點需要逐個突破,但這30人研發團隊當時最大的擔憂,並不是能不能製造出來,而是造出來了,能不能順利地發射。
藍箭航天創始人兼CEO張昌武:拿到發射許可,它其實比造出來這個火箭可能還要難。原來都是國家隊怎麼樣去申請發射許可,但對於一個民營企業來講,這是一個史無前例的,對於我們對於監管來講都是一個新的課題。
藍箭航天創始人兼CEO張昌武:先不管最終發射許可是不是能夠順利地拿下來,但我們要把火箭在我們期望時間內給做出來。畢竟我們是一個新生事物,憑什麼發射許可要給到你,從來沒有覺得國家得政策應該天然地在那等我們,企業還是要證明自己的能力的,這扇門自然會打開的。
2018年8月底,朱雀一號在西安總裝完畢,箭已上弦,終於,2018年10月,在最需要的時刻獲得了發射許可,這意味著伴隨著朱雀一號的出廠,它可以進入國家發射場去展開首飛。
藍箭航天創始人兼CEO張昌武:最後我們發現,不管是我們,還是監管,其實大家都有一個共同的目標和充分的共識,遠遠超乎我們的預期,國家頒給民營企業的第一張發射許可,第一次送到國家發射場進行第一次民營企業發射,對於整個行業來講其實都有一個示範效應。
拿到發射許可並不意味著此後就一帆風順了,酒泉衛星發射中心雖然已經允許朱雀一號入場發射,卻並沒有與之匹配的發射塔架。全新訂製的起豎台架,能不能與朱雀一號嚴絲合縫的匹配起來,也決定著朱雀一號的成敗。
最終,團隊克服了種種困難,讓朱雀一號豎立在了發射場上,等待一飛沖天。
從宏觀政策到微觀研發,這枚民營公司研發的“朱雀一號”,經歷了種種化險為夷,卻在終極環節上失之毫釐差之千里。
發射當天,藍箭航天CEO接受央視記者採訪時就表示,“也許就差了一點”,並坦言,包括在地面爆炸等最惡劣的問題其實全都預演過,結果,一個完全想不到的“小部件”出了故障。民營航天,還需奮進向未來。
跨越艱難險阻不願再“功虧一簣”
從點火升空,到最終在印度洋上空失去遙測信號,“朱雀一號”最大飛行高度為33.7萬米(337千米),最快速度6300米/秒。藍箭航天事後公佈的“朱雀一號飛行試驗結果初步解讀”顯示,在飛行393秒後,三級“末修姿控動力系統某推力室輸送管損壞,導致控制力下降和推進劑洩漏,姿態控制力異常、推進劑提前耗盡”。
藍箭航天副總裁火箭研究部總經理劉建:火箭滾起來,我要讓它糾過來,不讓它滾,或者說俯仰偏航的時候,我要把它給糾過來,推力室它沒有燃料了,相當於產生不了推力了,這時候相當於沒法糾箭體的姿態了。393秒左右整個出現了洩露,從圖像裡面也能比較清楚地看到。
9秒後,第三級最終失控,搭載的“未來號”微小衛星未能按照預定計劃入軌。
“朱雀一號”總投入約7000萬元,歷時一年研製,首次發射就承攬業務型衛星,來自國內外市場的雙重風險考驗、以及日後民企自身的生存壓力,可想而知。
藍箭航天創始人兼CEO張昌武:在發射完以後,不管是我們自己的股東投資人,還是社會各界,對於我們這次發射的理解還有支持。
現在也有越來越多的人感興趣,這次發射以後,有持續的新的股東加入到我們的股東陣營裡面來,跟我們一起去佈局商業火箭商業航天,我覺得這也是社會信心在航天領域進一步加強的一個寫照。
航天探索原本就是充滿風險與挑戰的事業,全球運載火箭已有數十年的發展歷史,發射不成功依然是常事,即使今天最知名的美國SpaceX航天公司,最早也經歷過3次不成功的發射,對於我國剛一誕生就跑步前進的民營航天來說尤其如此。
藍箭航天創始人兼CEO張昌武:關鍵技術,像火箭上的電氣系統,控制系統,制導系統,還有我們的很多結構的產品,全流程怎麼樣組織實施,怎麼樣拿發射許可,在發射場完成發射,在首飛箭上都有比較廣泛的驗證,也是一個全方位的,涵蓋了從技術到管理的一次探索。
2019年到2020年,我們的液氧甲烷發動機和液氧甲烷的火箭分別會到交付地這樣一個階段,我們也會爭取在未來兩年內去實施發射我們的朱雀二液體火箭,在世界航天發射的舞台上去同台競技。
藍箭航天創始人兼CEO張昌武:航天這個領域,從始至終都是一個充滿情感充滿情懷的領域。所以對它的期待也遠遠超過了將來在商業上會帶來多大的回報。
希望我們的火箭,將來能夠讓我們發射的衛星有機會可以回望地球,這也是我們作為一家商業火箭企業最大的一個使命的達成。
民營航天加油向未來
發射任務失敗,實在遺憾!不怕失敗、攻堅克難、追求卓越是所有科技型企業的目標,當然就包括科技型民營企業、中小企業。從國家允許民營企業進入商業航天領域,到軍民融合成為國家戰略,在一系列制度激勵下,我國民營商業航天迎來了發展良機。
從技術不斷創新,到產品不斷迭代,民營商業航天的目標,就是可以根據客戶需求,實現靈活訂製,成為“國家隊”的補充,讓火箭真正走向市場,服務於普通民眾。而作為航天領域的“新動力”,商業航天只要抓住機遇,發揮所長,就能為建設航天強國提供新鮮動能。