近日,我國商業(yè)航天在核心技術(shù)自主化上取得關(guān)鍵性跨越。據(jù)悉,“微光啟航”公司的“微光一號”中型液體復(fù)用運載火箭總體方案,已順利通過權(quán)威評審,標(biāo)志著該型火箭的核心設(shè)計與工程路徑得到正式認(rèn)可,研制工作全面進(jìn)入工程實施階段。
該火箭是中國首款、也是全球唯一深度融合“全流量分級燃燒循環(huán)動力+全碳纖維復(fù)合材料+液氧甲烷”三大前沿技術(shù)的液體運載火箭,標(biāo)志著中國商業(yè)航天正式邁入“材料與動力雙驅(qū)動”的2.0時代。
三大核心技術(shù)構(gòu)建系統(tǒng)級創(chuàng)新
“微光一號”并非簡單技術(shù)堆砌,而是一次旨在重構(gòu)火箭經(jīng)濟(jì)性邊界的系統(tǒng)性工程。其核心突破體現(xiàn)在三大技術(shù)路徑上:首先,動力系統(tǒng)實現(xiàn)了跨越式突破。自主研發(fā)的“華光一號”燃燒效率超過99.2%,較傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)(≤95%)提升超過30%的運載能力,為火箭低成本回收復(fù)用提供了根本保障。
其次,材料領(lǐng)域取得革命性進(jìn)展。通過突破高性能耐低溫液氧相容性樹脂技術(shù),“微光一號”實現(xiàn)了箭體90%結(jié)構(gòu)的碳纖維化,較傳統(tǒng)金屬材料減重25%-30%。在航天領(lǐng)域廣為流傳的是“每一公斤減重都直接轉(zhuǎn)化為一公斤寶貴載荷”,此項技術(shù)為火箭帶來10%的運力提升和25%的經(jīng)濟(jì)效益提升。
第三,推進(jìn)劑選擇極具商業(yè)前瞻性。液氧甲烷具有成本低廉、易于獲取、結(jié)焦少等獨特優(yōu)勢,是實現(xiàn)火箭快速周轉(zhuǎn)、高頻復(fù)用的理想選擇,完美契合商業(yè)化運營需求。
AI驅(qū)動研發(fā)與工程實績驗證技術(shù)可行性
微光啟航的技術(shù)突破并非紙上談兵,而是已通過多項工程實實驗證。“微光一號”總體方案及碳纖維共底貯箱工藝總方案已獲得十多位國家級專家評審?fù)ㄟ^,標(biāo)志著核心技術(shù)與工程路徑已得到頂層認(rèn)可。
在研發(fā)流程中,微光啟航深度融合AI技術(shù),顯著提升了設(shè)計效率與系統(tǒng)智能水平。公司與阿聯(lián)酋Leap71及上海集??萍歼_(dá)成戰(zhàn)略合作,引入全球領(lǐng)先的“AI+計算工程”技術(shù),旨在重塑火箭研發(fā)范式。此次合作將AI深度應(yīng)用于“微光一號”火箭的“華光一號”發(fā)動機(jī)設(shè)計,能實現(xiàn)超大規(guī)模參數(shù)優(yōu)化、將長達(dá)數(shù)月的設(shè)計迭代周期壓縮至數(shù)天,并探索傳統(tǒng)方法難以實現(xiàn)的原生創(chuàng)新構(gòu)型,從源頭提升火箭的性能、可靠性與國際競爭。
在制造工藝上,微光啟航通過先進(jìn)的3D打印技術(shù)實現(xiàn)了發(fā)動機(jī)與箭體結(jié)構(gòu)的革新。公司采用3D打印技術(shù)制造發(fā)動機(jī)關(guān)鍵部件如燃料室,并結(jié)合連續(xù)纖維3D打印工藝來生產(chǎn)復(fù)雜的火箭結(jié)構(gòu)支架與部分箭體構(gòu)件。這些技術(shù)途徑不僅大幅縮短了迭代周期、降低了制造成本,更實現(xiàn)了部件的極致輕量化與高強(qiáng)度,為火箭的減重增效和低成本可重復(fù)使用提供了根本保障,充分展現(xiàn)了先進(jìn)制造技術(shù)在商業(yè)航天領(lǐng)域的核心價值。
在關(guān)鍵技術(shù)驗證方面,1.4米及3.35米直徑碳纖維貯箱已成功通過液氧環(huán)境下的低溫、密封、打壓試驗,液氧相容性通過98J機(jī)械沖擊考核,證明了材料體系的安全可靠。
創(chuàng)新回收方案與極致運載效率
“微光一號”在技術(shù)指標(biāo)上展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。其運載系數(shù)高達(dá)3.14%,遠(yuǎn)超國內(nèi)同行水平。特別是在回收復(fù)用狀態(tài)下,運力損失控制在10%以內(nèi),而行業(yè)普遍水平為20%-40%,這意味著“回收”不再是性能的巨大犧牲,而是真正的經(jīng)濟(jì)效益。
火箭采用創(chuàng)新的“船塔自適應(yīng)環(huán)抱回收”技術(shù),船上無支腿等易損結(jié)構(gòu),實現(xiàn)海上無損回收、地面自動處理。結(jié)合氣動增阻減速設(shè)計,回收系統(tǒng)自重極低,進(jìn)一步保障了運力。同時,上面級具備20次以上點火能力,支持多星異軌部署和末次主動離軌,實現(xiàn)“零空間碎片”;一級與整流罩均回收,實現(xiàn)航區(qū)“無殘骸”,這將極大簡化發(fā)射流程,降低保險成本。
國家隊團(tuán)隊保駕護(hù)航
微光啟航的核心團(tuán)隊由原中國運載火箭技術(shù)研究院、航天推進(jìn)技術(shù)研究院等國家隊核心單位的總師、總裝負(fù)責(zé)人領(lǐng)銜,平均從業(yè)經(jīng)驗超過20年。團(tuán)隊累計擁有50多種型號從0到1研制經(jīng)驗、100多次飛行試驗成功實踐,覆蓋“設(shè)計-材料-制造-總裝-發(fā)射-運營”全鏈條。這種“既懂技術(shù)又懂工程”的團(tuán)隊構(gòu)成,為項目高成功率、低研發(fā)風(fēng)險提供了最強(qiáng)背書。
瞄準(zhǔn)萬億級太空經(jīng)濟(jì)市場
在商業(yè)前景方面,“微光一號”設(shè)定了極具競爭力的成本目標(biāo):一次性使用成本低于2萬元/公斤,回收復(fù)用成本低于5000元/公斤。當(dāng)成本降至千元級別,將解鎖包括太空制造、在軌服務(wù)、深空探測在內(nèi)的萬億級新市場。
據(jù)測算,僅中國已規(guī)劃的星網(wǎng)、G60等星座,就帶來超1.1萬噸、1100次發(fā)射的明確需求,對應(yīng)約4400億元的發(fā)射服務(wù)市場。微光啟航有望成為最有能力以“白菜價”滿足這一剛需的供應(yīng)商。
公司已完成數(shù)千萬元天使輪融資,資方為北方產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu),證明了專業(yè)產(chǎn)業(yè)資本對團(tuán)隊與技術(shù)路線的堅定認(rèn)可。其商業(yè)模式規(guī)劃清晰:從火箭發(fā)射服務(wù),延伸到動力系統(tǒng)銷售、空間應(yīng)用服務(wù),目標(biāo)實現(xiàn)60%以上毛利率,40%以上凈利率。
展望未來
按照規(guī)劃,微光啟航將于2028年實現(xiàn)商業(yè)化運營,2029年進(jìn)行回收試驗,2030年實現(xiàn)常態(tài)化復(fù)用。在商業(yè)航天連續(xù)兩年寫入國家政府工作報告,并被列為“戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)”和“新增長引擎”的政策東風(fēng)下,微光啟航正通過扎實的技術(shù)創(chuàng)新,為中國商業(yè)航天注入新的活力,也讓全球商業(yè)航天市場看到了中國創(chuàng)新的力量。
隨著“微光一號”的研制推進(jìn),中國商業(yè)航天有望在國際競爭中占據(jù)重要位置,為全球太空經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)中國方案。
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