智东西内参|太空旅行、卫星互联照进现实！揭秘飞速发展的商业航天，可回收火箭为核心

采用纵向整合、高度集成的设计模式。SpaceX 打破了以往发动机、电子设备、导航系统、地面支持设备等分系统由不同研制单位分别承担的模式，采用了纵向整合、高度集成的研发设计模式，，对内缩减管理层级、对外减少产品外包。通过搭建了一个完整的设计平台，优化了设计流程，设计与生产无缝对接，计划管理、工程研发和制造生产人员协同工作，有效缩短生产供应链，保证研发团队工作效率，降低了组织管理成本。
坚持自主研发核心技术，有利于降低火箭成本。SpaceX 独自承担火箭 70%以上设备的设计研发、生产制造，凭借对关键部件和核心技术控制整条产业链，成为当今美国商业航天领域“链主”企业。推质比约 150 的 Merlin 发动机技术、大长细比火箭制导控制技术、动力故障监测与冗余技术、箭体海上平台垂直回收技术等均为 SpaceX 自主创新研制的成果，使“猎鹰 9”火箭重复使用、大幅降低火箭发射成本成为可能。
我国新一代运载火箭正在进行研制和首飞，固体助推捆绑、芯级捆绑、高性能大推力发动机、箭上 1553B 总线、地面测试发控系统一体化等先进技术不仅有利于运载火箭性能水平提升，还有利于运载火箭成本降低，故而，应当鼓励民营企业创新发展，坚持自主研发核心技术，形成市场有效竞争力。
第三种途径是采用通用化设计，使用市场货架产品。简化设计、平价材料替代能够降低火箭箭体结构成本。箭体结构成本约占火箭总成本的25-30%，箭体结构是火箭的主体，将火箭各系统组合成完整的一体。箭体结构主要包括整流罩、级间段、仪器舱、尾段等部段，而液体运载火箭箭体结构还包括推进剂贮箱、箱间段等部段。
根据《运载火箭箭体结构低成本途径及性能影响分析》，针对火箭各级贮箱采用铝锂合金替换铝合金材料，并采用光筒壁板代替铣削网络加筋的简化设计方案进行成本及性能分析，液体运载火箭企业可选择在火箭二三级采用铝锂合金替代铝合金材料，并在一级采用简化设计方案，可使液体运载火箭单位运载能力的成本下降约 2.2%。
采用通用化设计，使用市场货架产品以降低火箭成本。为有效降低运载火箭制造成本，部分企业开始采用配套产品通用化的设计，并大量采购市场货架产品，如 SpaceX（未上市）广泛采用配套产品通用化的设计，设计者在选择零件时要尽可能寻找低成本的商业替代品，避免使用昂贵的航天级产品。
例如猎鹰系列火箭主力发动机的“灰背隼-1”喷注器就是阿波罗登月舱发动机上的同款产品，在成本控制上独具优势。当前，SpaceX 正在利用星链等项目作为试点，通过大量使用优惠的市场货架产品代替高昂的宇航级设备来制造火箭，实现配件批量化生产，同时大幅提高火箭发射频率，通过规模效应不断摊薄火箭成本。
注重对通用成熟技术的应用，也可降低火箭成本。铝锂合金共底贮箱结构、碳纤维复合材料夹层结构、搅拌摩擦焊先进工艺等通用成熟技术的使用，造就了低成本、高水平“猎鹰9”运载火箭。
我国航天目前研制保障条件和基础工业技术是通过长期持续的项目投入积累形成，而未实现整个领域研制能力和工业技术水平的同步发展，需在材料、工艺和元器件等创新方面加强，为未来航天事业发展建立夯实的工业技术基础。
三、八大商业航天玩家，国内各地政策解码1、商业航天玩家
文章插图
国内外代表性商业火箭公司发展历程
SpaceX。SpaceX 由埃隆·马斯克（Elon Musk）于 2002 年成立，是一家美国航空航天制造商、太空运输服务提供商，主营业务为火箭发动机、航天飞船、火箭与卫星的研制及提供发射服务。产品包括猎鹰 9 号和猎鹰重型运载火箭、梅林（Merlin1D）及猛禽（Raptor）火箭发动机、货运龙、载人飞船和 Starlink 通信卫星。SpaceX 目标是降低太空运输成本以实现火星殖民化，其最大特色与创新之处在于实现火箭的可回收与可复用，并极大降低发射成本。
Blue Origin。Blue Origin 由亚马逊公司创始人杰夫·贝佐斯（Jeff Bezos）于 2000 年创立，是一家美国航空航天制造商和亚轨道航天服务公司，旨在通过可重复使用的运载火箭以更便宜、更可靠的方式进入太空。公司主要产品包括亚轨道火箭（New Shepard）、火箭（NewGlenn）及火箭发动机（BE-4）。目前公司正在研制推力更大的 New Glenn 运载火箭，并与欧洲通信卫星公司等签署了多项商业卫星发射合同。

智东西内参|太空旅行、卫星互联照进现实！揭秘飞速发展的商业航天，可回收火箭为核心 | 火箭( 五 )