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此外，航天科技一院“孔雀”驗(yàn)證飛行器、中科宇航垂直回收驗(yàn)證飛行器、星河動力“智神星一號”大型可回收液體火箭的縮比驗(yàn)證平臺“火鳥一號”分別在2020年9月、2023年1月和2023年7月進(jìn)行了低空試飛。但它們都使用了航空發(fā)動機(jī)，嚴(yán)格說并不是火箭。

航天科技一院“孔雀”驗(yàn)證飛行器航天科技

中科宇航垂直回收驗(yàn)證飛行器海上回收飛行試驗(yàn)中科宇航

星河動力火鳥一號驗(yàn)證平臺試驗(yàn)飛行軌跡圖星河動力

總結(jié)一下，到目前為止，中國已經(jīng)有一家公司實(shí)現(xiàn)了十公里級火箭發(fā)射和回收，四家實(shí)現(xiàn)了低空回收，四家實(shí)現(xiàn)了系繩或航發(fā)驅(qū)動飛行及回收。這九家公司中，只有3.5家是國企（中科宇航為混合制公司）。這是中國航天史上，第一次出現(xiàn)民企引領(lǐng)的局面。

事實(shí)上，規(guī)劃有可回收火箭的公司不止以上九家，還有天兵科技、東方空間、空天引擎、箭元科技等也在摩拳擦掌，不久也會加入回收試驗(yàn)俱樂部。從年底起，我們將會陸續(xù)看到星云一號、智神星一號、天龍三號、朱雀三號、雙曲線三號、力箭二號、引力二號、元行者一號、長征六號X、長征十號等一系列軌道級可回收火箭的問世。獵鷹九號和星艦孤獨(dú)求敗的日子很快就要結(jié)束了。

再來比較一下美國的情況。

美國是可回收火箭的真正先驅(qū)。1993年8月18日，麥道DC-X試驗(yàn)火箭便實(shí)現(xiàn)了垂直起飛和著陸。經(jīng)過升級的型號DC-XA達(dá)到的最大高度是3.14公里。1996年7月31日，DC-XA在著陸時(shí)傾倒墜毀。這個(gè)項(xiàng)目從此畫上了句號。以DC-XA為基礎(chǔ)放大的型號參加了NASA X-33單級入軌航天運(yùn)輸系統(tǒng)的競標(biāo)，但未能中標(biāo)。

麥道DC-X試飛NASA

十多年后，NASA開始扶植商業(yè)航天。2006到2009年，NASA舉辦了一個(gè)登月艙挑戰(zhàn)賽。前后有八個(gè)團(tuán)隊(duì)（公司）參加了競賽，但只有4個(gè)團(tuán)隊(duì)的6個(gè)小火箭進(jìn)行了競賽飛行。犰狳航天和馬斯滕空間兩個(gè)公司最后得獎。然后，就沒有然后了。

NASA登月艙挑戰(zhàn)賽部分火箭NASA

馬斯克是真正實(shí)現(xiàn)火箭回收復(fù)用的第一人。獵鷹九號一級、重型獵鷹助推器回收已經(jīng)非常成熟。復(fù)用最多的助推器已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了22手復(fù)飛。雖然星艦至今仍未能實(shí)現(xiàn)一二級回收，但二級十公里級試飛回收三年前就已經(jīng)獲得成功。星艦實(shí)現(xiàn)全箭回收復(fù)用應(yīng)該只是時(shí)間問題。可以預(yù)見，星艦回收一旦成功，發(fā)射費(fèi)用將再次大幅下降，從而加快人類走向星辰大海的步伐。SpaceX在火箭回收復(fù)用方面的領(lǐng)先地位一時(shí)無法撼動。

SpaceX重型獵鷹雙助推器著陸SpaceX

SpaceX星艦測試飛行SpaceX

亞馬遜老板貝佐斯的藍(lán)源公司擁有世界上第一款實(shí)用化的垂直起降火箭 - 新謝潑德號，因?yàn)樗?015年11月就實(shí)現(xiàn)了垂直著陸，比獵鷹九號還早了一個(gè)月。它也是唯一的單級全復(fù)用亞軌道載人火箭。在近9年時(shí)間里，它發(fā)射了26次。2022年9月22日，新謝潑德2號火箭創(chuàng)下第9飛的記錄，但不幸失事墜毀，至今未恢復(fù)元?dú)?。自去年年底?fù)飛以來，它只進(jìn)行了兩次飛行。發(fā)射次數(shù)少導(dǎo)致成本高居不下，亞軌道太空旅游市場和這款火箭的前景不容樂觀。

新謝潑德號著陸Blue Origin

美國火箭實(shí)驗(yàn)室的電子號是一款成功的小型火箭。它也一直在嘗試回收和復(fù)用。從2020年底開始，它已經(jīng)多次用傘降海上濺落方式成功回收了第一級。但空中回收，即用直升機(jī)空中鉤住降落傘的方式，始終沒有取得完全成功。由于濺落沖擊和海水腐蝕，電子號復(fù)飛所需的檢修和維護(hù)比垂直動力著陸麻煩得多。到目前為止，火箭實(shí)驗(yàn)室只實(shí)現(xiàn)了一臺發(fā)動機(jī)的復(fù)飛?；厥粘晒哪旰?，第一級整級復(fù)飛依然沒有時(shí)間表。

電子火箭空中回收嘗試火箭實(shí)驗(yàn)室

美國可回收火箭經(jīng)歷三十多年的發(fā)展，最終結(jié)成正果的只有SpaceX一家。藍(lán)源和火箭實(shí)驗(yàn)室雖然實(shí)現(xiàn)了復(fù)用和部分復(fù)用，但每年回收次數(shù)寥寥無幾，對行業(yè)發(fā)展幾無影響，完全不是SpaceX的對手。而傳統(tǒng)航天巨頭如波音、洛馬幾十年來乏善可陳，幾乎放棄了可回收火箭的研制。美國可回收火箭目前就是SpaceX一家獨(dú)大的局面。

比較中美兩國可回收火箭發(fā)展?fàn)顩r，我們發(fā)現(xiàn)在技術(shù)方案和實(shí)施路徑上，中美差異不大，中國基本上就是摸著獵鷹九號在過河。但在產(chǎn)業(yè)格局和市場環(huán)境上，兩國則差異很大。

我們必須承認(rèn)，SpaceX十多年前在可回收火箭上的突破改變了世界航天發(fā)展的進(jìn)程，影響極為深遠(yuǎn)。人類探索火箭復(fù)用技術(shù)半個(gè)多世紀(jì)，除了航天飛機(jī)這個(gè)不算成功的嘗試，其他數(shù)十個(gè)項(xiàng)目無一結(jié)成正果。馬斯克的激進(jìn)創(chuàng)新一開始也并不為人看好?；鸺怪敝戦L期以來一直被視為難度最大的著陸方式，幾乎無人敢于嘗試。但獵鷹九號成功了。實(shí)事求是地說，在航天技術(shù)重大創(chuàng)新方面，SpaceX依然遙遙領(lǐng)先。

因此，我們在目前階段采用跟隨戰(zhàn)略是完全正確的，它可以讓我們避開許多別人踩過的坑，少走彎路，提高效率。沒有必要重復(fù)發(fā)明輪子。

另一方面，中國的航天產(chǎn)業(yè)格局是，兩大國有航天集團(tuán)非常強(qiáng)大，而民商航天企業(yè)數(shù)量眾多，多家頭部公司實(shí)力相當(dāng)，沒有出現(xiàn)美國SpaceX一家獨(dú)大的“準(zhǔn)壟斷”局面。所以，這個(gè)市場必然更卷，競爭更激烈，淘汰率更高。與很多西方經(jīng)濟(jì)學(xué)家的斷言相反，強(qiáng)大的國企和眾多民企同場競爭的結(jié)果是，中國在可回收火箭的發(fā)展上更接近完全競爭市場。理論上，這樣的市場將會產(chǎn)生資源配置最合理、生產(chǎn)效率最高、最能滿足需求、社會效益也最大的產(chǎn)品。

事實(shí)上，由于中國強(qiáng)大的產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢，專業(yè)分工更細(xì)、市場更開放、生態(tài)也更強(qiáng)大，中國火箭研制已經(jīng)形成了不同于SpaceX垂直整合的模式。舉例說，航天科技八院的十公里試驗(yàn)箭破天荒地使用了民商航天九州云箭的龍?jiān)埔貉跫淄榘l(fā)動機(jī)。而天兵科技的天龍二號第一級則使用了國家隊(duì)航天科技六院的YF-102煤油發(fā)動機(jī)。航天馭星等商業(yè)測控公司承擔(dān)了幾乎所有民營火箭的發(fā)射測控。來自全球最高效供應(yīng)鏈的高性價(jià)比商用器件更是被大量使用。這是美國不具備的條件。通過這樣的優(yōu)化配置，做到比SpaceX更低的發(fā)射成本不是夢想。

當(dāng)然，無論是中國國內(nèi)可回收火箭的競爭，還是中美的競爭，目前才剛剛開始。SpaceX等了十多年，現(xiàn)在終于等來了真正的對手。今后四五年將精彩紛呈，中國的三大巨型星座后期巨大的發(fā)射量必然要依靠可回收火箭來完成。我們將看到新的實(shí)力玩家脫穎而出，也會看到不少公司被殘酷淘汰。

中國進(jìn)入可回收火箭領(lǐng)域，將是繼獵鷹九號實(shí)現(xiàn)火箭復(fù)用后世界航天發(fā)展一個(gè)新的里程碑，也許會成為大規(guī)模太空開發(fā)的重要開端。這樣的例子發(fā)生過，那就是智能電動汽車。馬斯克的激進(jìn)創(chuàng)新造就了特斯拉，但有望打敗燃油車的不是特斯拉，而是中國。中國雖然是跟隨者，但強(qiáng)大的產(chǎn)業(yè)鏈基礎(chǔ)和卷到極致的完全競爭市場，使得中國電動車市場在全球范圍內(nèi)一騎絕塵、遙遙領(lǐng)先,在很多技術(shù)領(lǐng)域也已經(jīng)超越特斯拉。

歷史會重演嗎？中國商業(yè)航天有機(jī)會超越SpaceX嗎？我們將拭目以待。

千帆競渡，百舸爭流，星辰大海競自由。中華民族已經(jīng)錯過了太多的東西，不能再錯過太空。所以，我們來了！

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