SpaceX、美蘇星際爭霸往事與中國商業航天追趕賽
點擊： 作者：李豐 劉洋 來源：科工力量微信號 發布時間:2024-07-16 14:15:47
依據新華社的消息，2024年6月23日，我國在酒泉衛星發射中心完成重復使用運載火箭首次10公里級垂直起降飛行試驗，試驗任務取得圓滿成功。
這是目前國內重復使用運載火箭最大規模的垂直起降飛行試驗，也是國內自主研制的深度變推液氧甲烷發動機在10公里級返回飛行中的首次應用。
九州云箭是這次飛行-回收試驗所使用的發動機的技術開發公司。不久前，豐叔和九州云箭的創始合伙人劉洋就商業航天發展展開了一場深入探討。
劉洋是九州云箭創始合伙人，高級工程師，航空宇航推進理論與工程碩士，有十余年液體火箭發動機研制經驗，參與過我國多型氫氧火箭發動機的研制工作。他是2016中國軍民兩用技術創新應用大賽金獎、2017中國創新創業大賽軍轉民大賽一等獎，2023中國創新創業大賽一等獎的獲獎者，獲得發明專利十余項。
豐叔和劉洋聊天的話題，包括但不局限于：
我國重復使用運載火箭首次10公里級垂直起降飛行試驗成功背后，有哪些技術突破？
造火箭難在哪，為什么說可能比造飛機容易，但比造車難？
關于火箭發動機，為什么一次性發動機與可重復使用發動機的區別，相當于“炸藥包”VS“燃氣灶”?
世界航天發展過程中，有哪些重要的歷史語境？
在世界的標尺上，中國航天目前處于什么階段，中國航天發展的驅動力有哪些？
從商業化角度看，未來的民營火箭會像民航客機一樣成功嗎？
01. 從中學的“太空夢”，到參與創立“九州云箭”
李豐：可以和大家分享一下你的個人經歷、從事火箭發動機工作的緣由、創業的起點與過程嗎？
劉洋：2003年我讀初三，中國航天員楊利偉第一次進入太空，這對我產生了一定的影響。我讀高中的時候，第二批航天員也進入太空，進一步明確了我的方向。加上我從小就對機械類、工程類的科學比較感興趣，所以高考報考了北京航空航天大學的宇航學院，學習和航天相關的飛行器動力工程，其實聚焦來說就是發動機。
從北航畢業后，我去到了體制內的研究單位讀研究生，我的導師是長征三號甲系列運載火箭的副總師。當時立刻有一個具體的工程問題，所以在研究生階段我就切入到這個領域里，后來我一直在體制內做液體火箭發動機相關技術的研發工作。
一直到2017年，季總（九州云箭董事長季鳳來）找到了我，聊了創業的想法。當時我自己也對這個創業方向比較感興趣。
我后來總結了一下，我在體制內的工作大概可以分為兩個階段。第一個階段是前兩三年，見到什么都能學到東西，就像一個海綿剛剛浸入水中，能吸收到很多。第二階段是后面兩三年，我開始獨立負責一個新型號的研制，這時前兩三年吸收的東西可以輸出了。這一輸出不要緊，當我回過頭看這個過程，一直在輸出，好像沒有什么機會再吸收了。所以一直以來我也想有個機會，能再多學點東西，這對個人成長也有好處。
季總找到我的時候說，小伙伴們一起攢了個事，希望利用商業化的土壤，探索用更好的方式做不一樣的發動機。我一聽，機會來了。自己創業和在體制內工作有很大差異，你需要面臨不同的困難；但是，在解決困難的過程中，個人能力一定能夠獲得提升。所以，我就出來創業了。之后這些年，我們九州云箭一直在做可回收液氧甲烷發動機。
李豐：刨去你剛才講的個人成長的因素，你的家庭支持你這個決策嗎，或者說辭職創業在當時是一個容易的決定嗎？
劉洋：沒遇到什么阻礙。雖然父輩的風險偏好相對較低，但是我愛人很支持我。
李豐：我還好奇一件小事。七年前季總來找你時，還有幾位同樣在體制內、但是在不同技術方向的小伙伴和你一塊辭職創業。這些伙伴對你辭職創業的決定有什么影響嗎？
劉洋：創業伙伴是什么樣的，確實是衡量風險的一個因素。如果團隊不可靠，即便我能借創業的機會提升自己，但是很可能達不到目標，這也會令人沮喪。所以，最后創業的事情能夠攢起來，和創業伙伴的關系非常大。我和團隊的每一個人，都是原來在體制內圍繞同一個型號共事的伙伴，彼此非常了解，配合也很默契，相互都很認可。
02. 中國重復使用運載火箭飛行試驗成功背后
李豐：最近有一個大新聞，我國重復使用運載火箭首次10公里級垂直起降飛行試驗圓滿完成。這個項目的主要部分是由國家單位負責的，你們的發動機部分也起到了重要的支持性作用。這次具體飛了多少公里？
劉洋：12 公里。
李豐：你們在現場看的時候，落地的過程是驚心動魄和極其緊張的嗎？
劉洋：算是一個四平八穩的過程。
李豐：我們從技術層面先來了解幾個問題。第一個問題是，從我國火箭發射回收的總過程來看，這次試驗成功是一個什么樣的成就？第二個問題是，從你們專業人員的角度來看，這是一件多難的事？
劉洋：如果把國內體制內外的商業航天算到一起，這次成功算是一個比較大的技術創新和突破。以往有做過類似的、高度不同的試驗，其中2023年1月我們的凌云發動機做過一個十米級左右的飛起來、懸停、再落下的試驗；此外，2023年年底，市面上有些企業相繼做了300米左右的單臺發動機的飛行和落回。
而這次10公里級別的可重復使用的垂直起降試驗的突破：
首先在于高度，但它不單純是高度指標的增加。因為目前的高度已經過了大風區（高空風一般距離地面4到20公里；火箭穿越大風區時，會遭受強烈的氣流沖擊），橫向干擾力對于火箭來說比較大，在這種干擾力下如何控制好火箭的姿態，如何精確回落到預期的位置？這是和以前不一樣的考核。
其次是，這次發射的火箭不是單純為了驗證垂直起降功能而設計的試驗性火箭，而是將來要入軌、要真正發射的級別的火箭。
第三是這次試驗用的火箭并聯了三臺發動機，三臺發動機同時工作，也初步考核了多機并聯狀態下，整個箭體的工作的穩定性和可靠性。這幾點是和之前不太一樣的。
李豐：2023年以前，體制內外有試過不同情況下火箭起飛和降落的整個過程嗎？
劉洋：2023年之前有做過試驗型的，不是真正意義上入軌的火箭。
李豐：這次試驗成功最主要的挑戰是什么嗎？
劉洋：最主要的挑戰有兩個。一個是最核心的發動機在全程工作中的變推力能力，換句話說推力在大范圍內可調節。另一個是火箭的控制和變推力精準度。
李豐：垂直起降，是指它的主體姿態是垂直的，沒有傾角的，沒有其他不同角度的飛行姿態嗎？
劉洋：在10公里級別的高度上，火箭不會出現姿態上的過多變化。基本上還是垂直上、垂直下。
李豐：未來火箭真正投入使用后，應該會發生姿態轉變。相對于我們今天已經實現的控制來講，對姿態轉變進行控制的難度是上量級、上規模的，還是線性增長的？
劉洋：難度是線性增長的。從總體來看，“姿態轉變”也是我們這一型號火箭研制過程的一環。這一型火箭的研制分為三步：
第一步是大家已經看到的10公里級別的垂直起降。
第二步可能再做一個75公里級別的亞軌道級飛行和回收試驗，這個試驗非常接近實際發射的任務剖面，也就是您提到的角度、姿態上的變化。
第三步可能是真實的送載荷入軌之后再回收。
李豐：火箭姿態發生變化時，它的調整仍然是靠目前的三個發動機，還是要在周邊加一些別的措施？
劉洋：火箭的控制源大概有三個：
第一個是您提到的主動力，通過主動力的矢量推力的調節、搖擺，產生一個力矩控制火箭軌跡和姿態。
第二個是一些姿控發動機，它的單臺推力非常小，但對火箭來說能夠直接產生橫向力來調整火箭姿態，它雖然能力有限但效率比較高。
第三個是在回收時，火箭可能利用柵格舵（一種火箭飛行姿態控制裝置）、空氣動力學產生一些附加的控制力。
李豐：就像飛機減速網？
劉洋：有點像。
李豐：還有一個小的技術問題我很好奇。控制單臺發動機和控制三臺發動機，二者的難度是線性增加還是指數級的增加？
劉洋：對于回收來說，控制單臺發動機和三臺發動機，難度并沒有指數級別的增加。如果是真實的回收過程，通常也只有中心發動機在最后一次點火反推時會做推力的矢量調節，個別情況下在回收過程中的其他一些點火是需要更多臺發動機的。
李豐：明白了，所以大家可以大概還原一下這次火箭發射的整個過程了。
03. 7年，兩款火箭發動機；
讓點火系統從“炸藥包”變成“燃氣灶”
李豐：從你們創業做火箭發動機研發到今天，花了七年時間，你給你們的效率和速度打多少分？
劉洋：這個效率還是非常高的，如果打分的話我能給到 95 甚至 100 分。因為這七年里我們研制了兩款發動機，這在過往是很難達到的。
像這次試驗中使用的龍云發動機，我們是在2020年立項，三年多的時間就已經實現地面測試成熟，而且這還是一款可回收的、大范圍推力調節的、多次啟動的發動機。這個效率我還是比較滿意的。
九州云箭研制的兩款發動機，圖片來源：九州云箭
李豐：我印象中你們最早研制的發動機，當時并不是以可回收為主的，推力也相對比較小，是這樣嗎？
劉洋：我們這兩型發動機的研制策略是這樣的。第一型凌云發動機，利用相對小噸位的、10噸級發動機，率先突破了可回收、多次起動、推力調節、全氮氣使用維護等核心技術。
突破了之后，我們再做 70 噸級的龍云發動機，只是一個推力量級提升的過程，不存在功能研發上的突破，因為這些基礎我們已經利用 10 噸級突破了。
龍云發動機熱試車畫面，圖片來源：九州云箭
李豐：這種可回收的火箭發動機跟我們在新聞上看到的一次性火箭發動機相比，研制中需要克服的最大技術差異是什么？
劉洋：最大的不同來自新功能。比如“多次啟動”這個功能，要求火箭發動機在飛行中可以隨時啟停，關機再開機。
這有別于傳統的一次性發動機的設計思路。打一個不太恰當的比喻，就是把點火系統從“炸藥包”變成了“燃氣灶”。燃氣灶是，我做幾頓飯，開幾次燃氣灶。但是炸藥包不行，炸完一次就沒了；再炸一次，還得再拿一個炸藥包。
另外就是大范圍的推力變化。如果希望火箭發動機的推力在很寬的范圍里工作，一是要面臨推力調節的主動控制方面的問題。相比于一次性火箭的發動機，可回收火箭的發動機要增加很多分系統，以實現推力調節的主動控制功能。這個功能就相當于家里的自來水管，水流你想要大就大，想要小就小。
二是流量不斷變化時，發動機的各個組合件也需要保持正常，例如渦輪泵。渦輪泵可以類比成人的心臟，如果要求人在血壓很寬的范圍里活著，那就要對心臟提出新的要求。類似地，還有很多因為需求改變而串聯出來的技術改變。
所以，可重復的發動機和一次性的發動機相比，更多的變化是整體系統帶來的。看似差不多，但實際上方方面面都不太一樣。
李豐：我們大部分人很難真實了解發動機的具體的細節，可以科普一下一次性和可回收發動機在設計全系統時，差別率有多大嗎？
劉洋：從系統架構來看，差別率可能是 30% 這個量級。但是從零部件產品來看，差別率可能更高一些。
李豐：盡管面對一些挑戰，商業航天的可回收對于降成本仍然起到了巨大的作用。現在的可回收發動機能重復使用多少次？
劉洋：我們實際測試的單臺發動機，重復使用次數能達到20多次。至于它的上限在哪里，我們還沒有摸到。
04. 世界航天發展的歷史語境，與中國商業航天的追趕賽
李豐：談到商業航天和火箭，今天大家關注最多的還是幾個強國。當然可能首屈一指的是美國。火箭或者航天，更早可追溯到50年前美國的“阿波羅計劃”。冷戰期間，美蘇在登月、航天飛機、火箭等方面的競爭，無疑極大促進了雙方在航天技術上的發展。
在今天來看，美國仍然是美國，但是蘇聯解體后變成了不同的國家，其中俄羅斯繼承了蘇聯的大部分航天遺產。
中國作為另外一個，至少經濟規模比較大的國家，正在航天領域努力向前跑。跟今天的俄羅斯、美國等相比，中國的商業航天大概在什么樣的標尺范疇上呢？
劉洋：今天我們做商業航天，比較多的還是看中美的差距。在美國，SpaceX的獵鷹9號在2015年底第一次實現了發射和回收。
從目前已知的線索來推算，我國要實現這一點，最早要到2025年。從純靜態的角度來看，這個差距是10年。
但國內和國外有一個什么區別呢？就是國內的事情一旦實現了從0到1的突破，再從1走到N，它的效率、整個供應鏈的能力和生產力水平，是要好于美國的。
所以我大膽預測，可能會出現這樣的情況：2025年，我國能夠實現重復使用火箭的入軌和回收，然后在之后五年里，我國發射的火箭數量和載荷，很可能會追平SpaceX在15年里完成的總量。
李豐：這里有幾個有趣的歷史事件，以我有限的航空航天知識來回顧一下。世界載人航天技術突飛猛進的很大原因，是美蘇對于航天計劃的競爭，這是歷史上不可回避的現實。
從美國來看，“阿波羅計劃”再往前是“曼哈頓計劃”，就是做原子彈的事。這兩個案例是美國少見的“舉國之力”，或者說“集中力量辦大事”的事件。
所以，那時的美國國家航空航天局NASA開始獲得巨大的經費，開始擴招、大規模急速地發展航天事業。到了80年代末90年代初，美蘇之間的競爭發生了明顯的變化，尤其是蘇聯解體后，NASA的航天項目變得不那么緊急，所涉及的研發經費和團隊開始較大規模地剪裁。
盡管如此，NASA還是希望繼續那些已經在執行的任務，所以出現了“委外”，即委托外部執行。因此，在2000年左右，貝索斯的藍色起源、馬斯克的SpaceX相繼出現了。
不過，SpaceX的獵鷹1號火箭前面三次基本都發射失敗了，第四次終于發射成功，SpaceX也迎來了發展的拐點。發射成功后，它有了商業的支持，有了大批資金的投入，才有了今天的可回收火箭等等。
這大概是我能描述出來的美國商業航天和SpaceX最粗線條的歷史故事。
今天，中國的商業航天處在完全不同的歷史語境中。在衛星頻率和軌道資源方面，目前我們也面臨著和美國的競爭。我有幾個感興趣的小問題。
第一個問題是，今天中國的商業航天，包括民營商業航天、國營商業航天的發展語境，顯然跟當年冷戰時美蘇的狀況，和冷戰結束之后美國的狀況不同。考慮到今天中國與世界的環境，你怎么看待中國航天包括整個商業航天所面臨的情況，以及一個民營創業公司對未來的期待。
第二個問題是，美蘇當年的激烈競爭，使航天科技得到了遠超一般情況的資金和人員投入，推動了第一個階段航天科技的超速發展。今天在沒有類似美蘇冷戰的大國激烈競爭的情況下，中國、美國的商業航天會怎樣發展？尤其是中國。
第三個問題是，前段時間中國和俄羅斯簽訂了一個聯合聲明，提及了航天科技相關合作的內容。在你看來，俄羅斯今天的商業航天技術，有中國能借鑒和學習的嗎？
劉洋：我先說一下第三個問題。我覺得俄羅斯作為一個傳統的、重工業比較強的國家，它肯定有一些歷史底蘊積累，特別是在航天這一塊。
您剛剛也提到，為什么美國當年能夠舉全國之力、有那么大的決心在航天業快速發展，我的粗淺理解是，更多是因為當時美國是落后的。因為相較于蘇聯，美國在前面幾個節點的航天技術上都是落后的，比如第一顆衛星的發射、宇航員第一次上太空，等等。這種落后刺激了它的決心。這也恰巧證明了蘇聯航天科技有足夠的歷史積累。
那么，現在我們還有沒有可借鑒或者可合作的空間？對于航天來講，我認為是有的，但是對于商業航天來講，可能不好說。
說到SpaceX，不論SpaceX是獲得了一些美國的支持也好，還是像您剛才講到的，它是“航天競賽"的余溫影響下的結果也好，我認為現在我們做商業航天，并沒有大力地鼓吹“與誰在競爭”的問題。
從客觀的角度來說，如果現在我們和世界最先進的商業航天國家——美國來比，我們在商業航天上是落后的那一方。
如果在過去的美蘇之間和現在的中美之間比較，我認為我們國家發展商業航天的決心可能會更強。
具體來說，可能是因為近地軌道的資源比較有限。據我了解，不一定十分準確，近地軌道可能能夠容納 10 萬顆衛星。SpaceX申報了 4.2萬顆，中國各方面加到一起，大概也有4萬顆的規劃。有限的軌道資源，我認為是促使我國大力發展商業航天的一個動因。
此外，SpaceX采用的垂直整合模式是非常高效的，它吸收了一些美國冷戰時期的技術和底蘊，相當于在巨人的肩膀上做創新。
但是，我認為我們不一定要完全和它一樣。為什么呢？
因為美國在那個時候不是世界霸主，所以它還沒有成為單純玩尖端科技和金融的國家，所以它在美蘇爭霸的時候，還是有很強的工業基礎、有大量的企業在支撐它的。
然而，放在現在的語境下，面對商業航天之間的競爭，我個人感覺美國想再“提溜”起來那股氣，首先是需要決心，其次是需要比較長的時間。因為目前美國仍然處于領先地位，要它重拾決心，我覺得不容易。
反過來，中美在商業航天的發展與競爭中，我們的優勢是發展到現在這個地步，我們仍然是全球產業鏈最完整的國家。無論是體制內還是民間，我們的產業配套能力是非常強的。
在這個優勢的作用下，我們不一定非要出來一個像SpaceX那樣的企業，到世界舞臺上去競爭；我們可以充分利用我們的產業鏈來分工協作，發揮各自的優勢，形成一個集群更優的狀態。也就是我們的商業航天產業可能更優，但是其中任意一家企業也許不如SpaceX那么全面。
05. 造一枚火箭，難在哪，商業前景如何？
李豐：有道理。航天科技涉及一條比較長的產業鏈，既包括材料，也包括設備、零部件、裝配、傳感器、控制系統等等。我們先把這些復雜的控制或者數字化的部分放在一邊，如果不算載荷、不算上面的衛星，今天的火箭發動機占火箭的整箭制造成本大概多少？
劉洋：大概能占到一半。
李豐：好，不算載荷和火箭發動機，火箭整個制造過程的復雜程度大概是什么樣的？
劉洋：我個人感覺造一枚火箭的復雜度可能比造一架飛機要低，比造一輛車要高。
李豐：從制造業來看，造火箭和火箭發動機，最難的是什么？
劉洋：我只能就火箭發動機來回答這個問題。對火箭發動機而言，不存在太大的制造上的門檻，個別工藝除外。
李豐：我原來理解火箭發動機最難的是，它基本上都是一次性的零部件，或者說大家不會為了這些零部件進行規模化生產，放好多個標準件在那存著。
劉洋：這個跟階段有關。中國的商業航天目前還是一個偏早期的階段，這是我們的一個判斷。
如果用百米賽跑來衡量，可能前兩年大家都在起跑線上做準備，現在可能是發令槍響了，大家剛開始動起來。
而商業航天產業到達高度成熟階段的一個典型特征是：火箭可以非常高頻次地把載荷送到太空當中。
那個時候，整個行業對于火箭總量的需求就完全不一樣了。
我們始終有一個觀點：商業航天，特別是國內這個階段的商業航天，正處于供給創造需求的階段，換句話說是供給太稀缺的階段。目前衛星端、載荷端、甚至包括 ToC 端應用的想象力都完全沒有打開，因為現在還沒有幾個載荷能真正的上天。
可能很多人會有這么一個疑問：重復使用火箭，是不是意味著火箭的數量要比一次性火箭更少？不是的。
如果永遠處在一次性火箭的時代，就永遠不會創造出更多需求。因為進入太空的能力太弱，它就只會是一個很小眾的行業。
但是，當重復使用技術成熟了，成本足夠低了，整個市場的規模就會被打開。這個規模一旦打開了，火箭的總量、發動機的總量也就大了。
總量大到一定程度的時候，非標問題就得到解決了。
李豐：我對車有個粗略的概念，一臺車大概有大幾千、一萬來個零部件構成，當然一個螺絲也算是單個零部件。那么，火箭發動機的零部件的量級大概是什么樣的？
劉洋：量級在萬以內。但是傳統的一次性發動機不一定，它可能會做得非常復雜。
李豐：一次性的反而更復雜？
劉洋：這也就是我剛才說的那個觀點，應用場景或者研制目標，會反過來影響產品的設計。
如果做一款傳統的一次性使用火箭，你在意的是什么？是它有最高的性能、最大的運力、最高的比沖，然后成本不計、周期不計。這個時候，你會去考慮簡化它的設計嗎，讓它更便宜，讓它更可靠、更耐用嗎？不會。
所以，一些一次性的火箭發動機零部件會更復雜，而重復使用發動機的零件數要更少。
李豐：這就像從燃油車到新能源車之后，車的零件也變少了，因為出于經濟性考慮等因素，它集成度變高了一些。當然可能也是因為比較復雜的動力總成系統被改變了，相關部分的復雜度也降低了。
06. 嫦娥六號如何“驚艷”著陸？
李豐：那回過頭來，涉及到控制性降落或者可回收的問題，我問一點外延的話題，跟最近剛發生的、造成了新聞熱點的“嫦娥探月”的事情有關。嫦娥六號不久前從月球背面取了大概兩公斤的月壤回來，其他國家可以來申請月壤樣本。
我簡單看了一下報道，嫦娥讓大家詫異、驚艷的能力是“著陸”，包括在月球背面著陸和返回后在地球著陸。這兩件事的難度級別大概是什么樣的？你做火箭可回收發動機和這個事部分沾邊，從你的角度看，這是一個什么樣的過程？
劉洋：落月的過程和商用的重復使用的火箭反推著陸的過程，可以做一個簡單的類比，只不過在月球上引力更小。在月球上反推減速著陸的技術，在嫦娥六號上并不是第一次用，在之前的嫦娥四號、嫦娥五號上已經得到了驗證。
嫦娥六號的落月是自主閉環控制的，它自己有一個大腦，可以根據高度和速度等調整發動機的推力。
落月過程中的發動機和火箭發射回收的發動機，主要區別就在于：首先噸位不同，因為在太空中不用克服那么大的引力做功；再加上相對于火箭而言，這個運載器本身的重量是很小的，所以落月發動機的推力是比較小的。
較小的推力，使得它和發射火箭的發動機的系統有較大區別：它就不再有我們剛才說的“心臟”的裝置——渦輪泵來負責提高壓力，它帶的推進劑天然就是高壓的，通過擠壓的方式進入發動機實現反推。
這種方式好在哪呢？就是它的推力調節和控制更容易了，打個不太恰當的比喻，它真的變成你家的自來水管的狀態了。這是落月的技術。
而返回后的著陸過程，其實離我們從事的專業相對有點遠，我也是簡單了解了一下。嫦娥六號著陸的過程，有點類似于航天器、載人飛船返回的過程，最大的不同點在于，它兩次進入大氣層減速，然后才落到我們國家的著陸場。
嫦娥六號為什么需要載入大氣層兩次呢？
因為它是從月球軌道上回來的，回來的速度是第二宇宙速度，11.2公里/秒。而落到地球軌道上、能夠安全返回的速度是第一宇宙速度，7.9公里/秒。
所以如果是慣常的空間站的返回飛船，它是繞地球旋轉的，速度是第一宇宙速度，只需要完成從7.9公里/秒降到0，實現落地。
對于嫦娥六號來說，它需要完成兩個過程，第一步是從第二宇宙速度降到第一宇宙速度，第二步才是從第一宇宙速度降到0。所以它為了完成第一步就需要先進入大氣層，靠大氣層的摩擦，使速度減到第一宇宙速度。
我們可能有一個疑問，嫦娥六號為什么不先到地球軌道然后慢慢減速到7.9公里/秒，再下落呢？
那是因為，從11.2公里/秒減到7.9公里/秒，可能需要額外帶非常多的推進劑，帶著這么多東西可能它都到不了月球，以至于可能這個方案不能成立。所以它只能硬生生地從第二宇宙速度降到零。
你可以理解成嫦娥六號在大氣層里“打了個水漂”，最后著陸下來。這和重復使用火箭完全不一樣。
李豐：另外一個小話題，看到嫦娥六號落地的照片，有好多人說外面是不是有燒蝕，說耐高溫材料還可以有更大的提高。我有兩個問題，第一個是大家根據表面狀況來評價是合理的嗎？第二個是我們把火箭發上去再收回來的時候，火箭表面同樣會出現燒蝕問題嗎，或者說這個問題能被更好地解決嗎？
劉洋：第一個問題，分兩方面回答，首先通過表面顏色來判斷它受熱的程度，是可以判斷的。但是你要根據顏色等表面狀態間接去判斷它的技術水平，這個我就不太了解了。因為就像剛才說的，對于它來說，從第二宇宙速度降到第一宇宙速度的過程是很殘酷的。
第二個問題是它和火箭的回收有沒有什么值得借鑒之處。我們剛才提到，火箭回收的最大特點是，火箭是可以產生反推力來幫助它減速的。而且火箭一般回收的是一級，一級火箭在要回收之前，它的末速度是沒有第一宇宙速度那么快的，因為它要靠第二級再進一步載荷加速。
所以，首先一級火箭的初速度就沒有那么快，第二它又有主發動機產生非常大的推力來反推，這就導致它的受熱，要比嫦娥六號或者其他飛船小很多。
李豐：好奇SpaceX回收回來的火箭，或者說回收回來的一級發動機，表面會有明顯的燒蝕痕跡嗎？
劉洋：SpaceX的那個獵鷹火箭回來，表面也是黑黑的，但是它不是燒蝕的，主要是因為它是用的液氧煤油推進劑。液氧煤油產出來的燃氣，本身就存在結焦、積碳等氧化過程。
07. 中國商業航天的未來展望
李豐：回到我們最主要的話題。我們先不跟美國做剛才那種所謂“角逐式”的比較，我們只看中國商業航天。
先隨便界定一個時間尺度，你覺得在5-10年之后，中國的商業航天會長成什么樣，我們的技術會實現到什么水平，我們能把什么東西發射上去，商業化又會變成什么樣？
劉洋：七八年以后，我覺得可預見的，至少國內重復使用火箭入軌的成本，肯定是要低于SpaceX現在的獵鷹火箭的。其次就是七八年之后，我認為相對于現在，國內的商業航天市場會有比較大的變化。
李豐：那個時候我們的商業航天，除了科學和商業用的載荷之外，能載人上去嗎？
劉洋：可能稍微激進點，但不是沒可能。
李豐：那你覺得多長時間更可能載人上去？
劉洋：估計得十年。
此外，商業航天最大的特點就是，發動機可以大范圍地進行推力調節，所以會使你進入亞軌道也好，或者在軌道上的舒適度得到大幅提升。
因為一次性火箭從起飛開始始終是全工況工作，往上走（全油門），這個時候它給你帶來的過載、加速度，包括一些振動都是非常大的。但是可變推的發動機的技術，可以讓人較舒適地坐火箭上天。
李豐：假定過個10- 15 年能載人，雖然很難線性外推，但是你估計單人成本可能會是多少錢？比如說150萬？300萬？
劉洋：單人成本，這個需要推算一下。應該用不了。每公斤的成本可能能降到一萬。
李豐：那大概有個大幾十萬塊錢就可以上去了。
今天我們選航天員還是比較麻煩的，要經過很多測試、很長時間的培訓，還有很多特殊的、不同條件下的訓練等等。當然，可能是因為航天員們執行的任務也比較多。
但到了那個時候，按照你說的，因為可變推力，假定有舒適模式、假定是普通人，上去前的準備工作會很麻煩嗎，要求會有多高呢？
劉洋：不會像現在的宇航員那么復雜。另外，我認為到那個時候，一定會衍生出這樣的公司，它負責你買了飛行門票之后所有的培訓、訓練，包括最后上去的一條龍服務。
我還是堅持剛才的那個觀點，當火箭運力足夠強、成本足夠低時，會催生出很多不同的商業模式，讓火箭能夠和C端連接起來，這是我特別看好的發展方向。
而將來負責運營這個旅游項目的公司，它不一定是火箭公司，而且它有極大概率不是火箭公司。甚至有很多火箭公司，到那個時候都已經不是今天我們看到的火箭公司的樣子，而是可能更貼近于航空公司那樣，以服務為主，火箭對它們來說只是一個工具。
李豐：既然你提到航空公司，其實我們是可以借鑒航空公司的歷史。比如說最早飛機剛被發明的時候，大家可能會想說“我也想去看”，但應該不太可能有機會坐上飛機。當然過了大概不到 100 年，大家就有足夠多的機會來坐上飛機，當然現在更普遍了。
飛機的商業模式有個特殊的發展過程。
因為對于今天的飛機——尤其是民航客機而言，買飛機和買發動機是兩件事。現在我們看到的大部分飛機的發動機，其實是由專門做發動機的公司，以發動機產品或者包含維修保養在內的服務包的形式，來賣或者出租給民航客機公司的。可能是因為發動機本身需要單獨生產、維護、保養，以及它占成本比較高等原因。
假定像你剛才講的，當火箭的商業化已經到了一定階段之后，火箭的箭體和發動機也會這樣解耦合嗎？也就是變成飛機和飛機發動機這樣。
劉洋：我們認為會的。將來發展到一個比較遠期的形態，一定是發動機以飛行時間銷售或者次數銷售的形式來變現。
李豐：就跟今天的飛機發動機很像。
劉洋：對，很像。
李豐：所以這是為什么你們今天做“火箭發動機”的研發公司，當然也包括火箭發動機的生產和服務提供公司的原因嗎？
劉洋：對。
李豐：九州云箭的發動機支持了這次10公里級別的可重復使用的垂直起降試驗，可以說是實現了第一步的小突破。那么，第二步，也就是更高、甚至帶姿態調整的飛行和回收，你覺得什么時候會實現？
劉洋：很快，預期的時間表是今年年底。
李豐：作為還是股東的我們，也許有機會去看一眼這個“飛上去，飛下來”。第二次飛上去再降下來，大概航程會有多久？
劉洋：現在還不知道，但是已經在確定計劃中了。應該也是幾百秒。
李豐：從第二步到第三步還有多遠？也就是真正意義上的搭載和入軌之后再回收。
劉洋：第二步到第三步應該是在一年之內。
李豐：好，那我們翹首企盼第二階段的開始和完成，然后進入到第三個階段。可能就像你講的在 2025 年，中國就實現了可回收的過程，完成了商業航天從 0 到 1 的突破，你們公司的發展就可以更快進入到下一個階段，能夠使我在變得更老之前，趕上在舒適模式下在近地軌道上看一眼的機會。當然這也就意味著你們在商業上獲得巨大的成功了。
劉洋：謝謝豐叔。
李豐：好，一起努力。今天特別感謝劉洋總的時間，也感謝大家的收聽和閱讀。如果你自己或者你周圍有朋友，湊巧既有能力、也有意愿、也在相關的技術方向上，愿意加入九州云箭，共創中國商業航天的未來，我們熱烈歡迎。
文章來源于峰瑞資本 ，作者李豐 劉洋
責任編輯：向太陽
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