摘要：在商业航天兴起之前，航天以科研主导的国家任务、不计成本地追求技术先进性为主，发射的航天器多服务于科研、军事需要。发射频次不高，根据卫星等航天器的发射需要，从“打包装车”（将卫星装进火箭整流罩）、“运输路线安排”（发射轨道选择）、“监控配送”（卫星在轨测控与交付

就像船用于海上运输，汽车用于地面运输，飞机用于空中运输一样，火箭也属于一种运输工具，其通行区域在太空，也就是我们通常说的航天。

和海洋运输业、陆路运输、航空货运不同的是，航天的产业化才刚刚起步。

在商业航天兴起之前，航天以科研主导的国家任务、不计成本地追求技术先进性为主，发射的航天器多服务于科研、军事需要。发射频次不高，根据卫星等航天器的发射需要，从“打包装车”（将卫星装进火箭整流罩）、“运输路线安排”（发射轨道选择）、“监控配送”（卫星在轨测控与交付）基本都可以定制完成。

随着以低轨卫星星座（主要是遥感、通信）为代表的商业航天兴起，快速增长的批量化发射需求牵引之下，对火箭的运载能力、发射频次、发射成本就提出了更高要求，推动航天发射服务向类似“航班化”服务的方向发展。大运力、高频次、低成本就成为航天发射领域的主要发展目标。因此，相关供应链体系就从过去为满足特定发射需求而进行的定制化生产，向着更加通用化、标准化和产业化的方向演进。

这就好比面对日益增长的通勤需求时，我们需要批量投产公交大巴和开发公交路线，而不是去研制动能更强劲的超跑。当然，这仅仅指的是商业航天，在军事和科研领域，对尖端技术的追求是永恒不变的主题。

具体来说，为了最大可能以较低成本实现向太空批量“运输”卫星星座的需求，一方面需要在现有条件下提升整体效率，另一方面需要增加大运力火箭的研发投产，以及可复用火箭技术的创新迭代。

一、效率上，主要通过优化发射流程、缩短火箭研制周期、星箭适配标准化这几个方面来改进。

发射模式和流程优化

“拼车”式共享发射（一箭多星）相比多次单独发射而言，毫无疑问可以显著地降低成本，对于火箭运载能力余量及发射场地设备、发射窗口的利用率更高，能够有效加快卫星部署的速度。但是不是一箭多星数量越多越好呢？这个要根据发射任务来定，实施上的技术难度主要看发射卫星总重量和多星布设轨道要求，另外也受到卫星接口标准是否统一的影响。

航天发射前，需要对发射场地进行准备，组装和检查卫星、火箭，还有加注火箭推进剂等。卫星出厂测试、运输到发射场、装进火箭整流罩、火箭运输安装到发射台等一系列动作都会消耗时间，各环节之间间隔越大整个准备周期越长。所以目前国内外航天发射场逐步在向集传统发射测试保障与火箭、卫星研发生产于一体的“发射综合体”转型，旨在减少各部件转运时间，增强各环节之间的综合协调，以极大缩短发射准备周期。目前海南文昌、山东海阳、甘肃酒泉等都在以发射场为中心吸引关联产业积聚发展。

在发射操作上，火箭测发效率主要受发射台及附属设施技术准备和运行操作周期影响。这方面的优化主要是根据不断迭代的新型火箭特点，基于“三平”（火箭水平运转、水平总装、水平测试）和“三垂”（火箭垂直运转、垂直总装、垂直测试）模式做适应性改进。

发射流程优化的直接效果，我们从长征七号运载火箭在海南文昌航天发射场的发射体验即可看出，测发天数从早期的38天降低到25天，整个测发周期缩短了34%。

另外，由于发射任务密度快速增加，原有发射流程机制下的人工资源趋于紧张，发射质量控制压力较大。因此，我国航天发射领域正不断实施流程的精细化管理，同时数字化、智能化系统应用逐步覆盖到航天发射的完整生命周期。包括发射场智慧化、发射设施设备自动化管控、无人化远距离测发技术、射后快速恢复等等。

其中太原卫星发射中心新建成并于2022年投入使用的9A工位，是我国首个智慧发射场，运用物联网和大数据技术对地面各设施进行统一数据采集和整合分析，实现全系统态势感知和全过程智能管控，从火箭加注到发射过程远程操控和无人值守，大大提升了发射效率和发射指挥系统的稳定性、安全性，单发任务流程从30天缩短到14天。

火箭研制周期

为满足商业航天需求，火箭研发在构型设计、生产装配上也在快速发生变化。

适应卫星小型化和高密度、高频次低轨星座发射为主的市场趋势，不是单纯的火箭运力越大越好，而是有限成本范围内能够适配多种发射需求、能够承载更大质量载荷，从而有机会接到更多发射任务的火箭，才有大规模组批生产的机会，进一步降低成本。当然，最好还能回收重复利用，真正像航班一样飞个来回。

因此，在火箭研制上，一是结合数字化、智能化技术，缩短研发生产测试周期；二是提高火箭结构效率，为箭体减重的同时增加运载能力；三是通过模块化、组合化设计，实现多任务适配，为标准化批量组产形成基础；四是传统火箭可复用能力挖掘和基于组合动力的新型火箭技术研发并重。

根据网上的消息，SpaceX火箭三个月可以完成一支火箭的生产，这个数据不知是否属实。国内对标的商业航天火箭生产周期也暂无相应数据，无法详细对照。按理说，作为工业大国，“中国速度”和低成本、高可靠的中国制造在全球有独特优势，无论造船业、汽车业（包括新能源汽车领域）还是航空工业我们都已经在国际市场上确立了领先地位，更何况曾经用算盘都能造出原子弹，没道理在迈向世界经济强国进程中，在商业航天领域赶不上对手。

还是那句话，如果起步不算晚、条件并不差的情况下停步不前给对手一个长达5年的窗口期，造成当下的战略被动，那一定是哪里出了问题（国内互联网发展情况小结；中国版星链来了，能赶上SpaceX吗？（十）｜挑战究竟来自哪里？）。

星箭协调与卫星接口的标准化

星箭协调是火箭发射至关重要的一个环节，是指在火箭发射前，对火箭和卫星之间的接口、分离机制、电气连接等进行精确匹配和调整的过程。星箭协调对于确保发射过程的稳定性、以及卫星在预定轨道上的成功部署都至关重要，关系到发射任务的成功与否，还直接影响到卫星的使用寿命和性能。

星箭接口包括机械接口、电气接口、电磁环境接口、力学环境接口、热环境接口等。显然多任务适配的“标准火箭”，会面临卫星接口是否统一的问题。据网上查询消息，我国卫星和火箭制造商通常遵循如下标准：

另外查到的几个相关标准：

尚未有明确消息显示哪些接口标准是必须强制执行的，目前从市场看这块是没有形成统一的。这种标准的分散化现状无疑也对航天效率产生影响。当然，另一个方向是火箭设计将星箭接口“百搭化”，但商业航天起步阶段，发展日新月异，全产业链整体协调、统一接口标准总归是更有利也更高效的解决方式。

二、大运力火箭的研发投产，以及可复用技术的创新迭代

要提升火箭运载能力，除了优化结构减轻自重以外，还有就是优化级间比以增加推进剂量、提高发动机性能、使用新材料减轻箭体重量等。可复用技术能够显著降低成本，提高发射频率，相当于间接提升火箭运载能力。

火箭一般是两级或三级结构，第一级是最大的部分，一般占据火箭箭体重量的70%左右，其作用主要是推进剂燃烧后整级抛弃，将二、三级和载荷进行加速。级间比指的是第i级火箭质量与第i+1级火箭质量的比值，这个比值是影响火箭理想速度的重要参数。优化级间比可以在保持火箭构型不变的情况下，增加推进剂的加注量，从而提高火箭的运载能力。

提高发动机的推力和比冲是提升火箭运载能力的重要环节。例如，长征五号运载火箭上使用了首次研制的膨胀循环动力方式氢氧发动机，这是目前国际上比冲性能最高的火箭发动机。俄罗斯新型中型火箭联盟5火箭一级发动机RD-171MV推力超过800吨，是世界上推力最大的液体火箭发动机，据称还可以重复使用10～15次。而世界上推力最大的整体式固体火箭发动机是由航天科技集团四院自主研制的，推力500吨，2021年试车成功，2023年开始面向商业航天发布相关产品。我国推力最大的液体火箭发动机是航天六院自主研制的500吨级液氧煤油发动机。美国推力最大的液体火箭发动机是土星五号F-1（推力680吨），SpaceX猛禽发动机升级后推力为280吨，其主要优势是良好的可复用性，按马斯克的说法，“一台猛禽发动机可以飞行1000次左右”。

在新材料应用上，2021年，航天一院先后成功研制出我国首个3.35米直径铝锂合金贮箱工程样机、复合材料贮箱原理样机。其中3.35米直径铝锂合金火箭贮箱与当前国际主流铝铜合金贮箱相比，强度提升30%左右，同等条件下结构减重15%以上。

比较有意思的是，一直以来贮箱材料都是5A06（铝镁系）→2A14（铝铜系）→2219（铝铜系）→2195（铝锂系）→复合材料，但马斯克又一次不走寻常路，2019年曾经透露星舰和超重火箭改为不锈钢作为贮箱材料。不锈钢的性能显然无法与铝锂合金相比，价格上，相比135美元一公斤的复合碳纤维，3美元一公斤的不锈钢成本简直就是白菜价。并且不锈钢易于加工，按照业内相关人员的分析，马斯克的策略重在低成本快速迭代《洞穴之外|不锈钢和铝合金，你选哪个？》。

这再次验证了我们之前的分析，马斯克的手法其实就是以大量低成本低性能的星链卫星搞卫星版“人海战术”，走别人的路让别人无路可走，快速用星链将轨道资源占满以后，不论你技术多先进都没机会了。

考虑到卫星互联网建设在军事和经济上的影响。中美之间的低轨太空竞赛，根本不是商业航天一场单纯的技术策略之争，而是军事和经济领域的战略较量。

所以我们不光要看是否掌握代表行业尖端的技术能力，还要考察相关技术应用的量产情况，最终，还是要在轨道资源窗口彻底关闭前，加速发射星座上天。

目前国内外现役的大运力火箭：

尽管猎鹰九号运载能力不如长征五号，其发射价格与我国已知的多款火箭价格相比也没有明显优势中国版星链来了，能赶上SpaceX吗？（五），但猎鹰九号可复用技术的成熟，使得SpaceX有机会进一步降成本，这才是它真正的撒手锏。SpaceX最新的重型可复用火箭星舰，就是在猎鹰九号基础上衍生而来，近地轨道可重复使用模式下有效载荷能力150吨，一次性使用模式下是250吨，在10月13日刚刚完成第五次试飞并成功实现火箭助推器的着陆回收，助推器由带有机械臂的发射塔接住，这就是被网上疯传但模糊掉重点的“筷子夹火箭”。

从猎鹰一号到猎鹰九号，再到星舰，马斯克的发展轨迹非常清晰，就是从“小米加步枪”到大国重器，多么熟悉的战略路线！纵观一路被吹得云里雾里的SpaceX，在技术实现上过往其最重要最拿得出手的是可复用能力。可以说，可复用技术是中文互联网给马斯克吹得天花乱坠的牛还能稍稍立住的根本，这也使得它有机会从长期的键盘领先到当下的真正领先。

但可复用火箭技术其实也不是马斯克的首创。

可复用火箭概念最早可追溯到上世纪六十年代初期，包括我国钱学森在内的航天科学家就已经通过严密论证，指出火箭回收复用可以极大提高周转效率、降低成本。但由于计算能力、材料、气动、控制、工艺，以及决策、管理等相关领域发展暂未达到理想水平，工程实践并不顺利。

1962年钱学森《星际航行概念》

国际上直到2010年之后才取得实用性突破，尤其SpaceX的主力火箭猎鹰九号，到2023年底实现了19次复用。这使得严重去工业化的美国，还有机会在航天领域与最擅长打价格战的东大拼一把低价。尽管从我们的分析来看，猎鹰九号与已知的我国国家队非主力火箭运输价格，以及与我国发展相对落后的民营航天火箭运输价格相比，并未显示出完全的优势，但比起美国在猎鹰九号之前的太空运输价格，已经是白菜价了。

反过来也说明了，我国发展商业航天的障碍，既不是技术资源能力，也不是成本，而是决策、管理上的问题，在最容易产生优势的领域失守，在最应该集中力量办大事对冲卫星版“人海战术”时，先是放任对手占领轨道资源造成战略被动，后分散主力给对手进一步发展壮大的机会。

来源：永不落的红黑心