摘要:此次发射中,一级火箭的7台BE-4液氧甲烷发动机工作正常,但其回收第一级助推器的尝试失败。发射网络直播显示,第一级的遥测数据在T+7:55左右冻结。
作者 | 刘杨楠
编辑 | 海腰
迟到4年多,贝佐斯旗下蓝色起源公司研发的New Glenn(新格伦)火箭终于完成首飞。
美东时间1月16日凌晨2点37分,在卡纳维拉尔角太空部队基地的蓝色起源公司36号发射场,“新格伦” 火箭发射升空。
此次发射中,一级火箭的7台BE-4液氧甲烷发动机工作正常,但其回收第一级助推器的尝试失败。发射网络直播显示,第一级的遥测数据在T+7:55左右冻结。
发射完成后,蓝色起源并未详细阐述一级助推器着陆失败的原因,而是强调首次发射的主要目标是让试验卫星进入轨道,因此任务仍然被视为成功。
美国联邦航空局(FAA)却没这么乐观。FAA在1月17日的一份声明中表示,要求蓝色起源进行事故调查。“恢复飞行的前提是联邦航空管理局确定与事故有关的任何系统、流程或程序不会影响公共安全。”FAA在声明中表示。
此前,蓝色起源原本计划于今年春天再次发射,但FAA介入调查后,蓝色起源的后续发射又蒙上了一层不确定性。
延迟4年的首飞
新格伦火箭最初的首飞时间是2020年。然而,BE-4发动机的研发进度不顺拖了首飞计划的后腿。
2012年,蓝色起源开始研发面向商业航天市场的重型轨道运载火箭“新格伦”号。新格伦火箭高320英尺(98米),整流罩宽度近23英尺(7 米),比常见的17英尺(5米)整流罩更大,可以将45吨的有效载荷送入近地轨道(LEO),将超过13吨的有效载荷送入地球同步转移轨(GTO);还能够执行低轨星座卫星、高轨通信卫星和深空探测器的发射任务。
同时,蓝色起源也启动了BE-4发动机的研发,号称BE-4将是“世界上推力最大的液氧甲烷发动机”,目标可复用100次。
起初,BE-4计划用于“新格伦号”;2014年蓝源公司又与ULA(联合发射联盟)达成协议,确定将BE-4用于ULA的Vulcan Centaur(火神半人马)火箭。
但现实却很骨感,BE-4的研发并不顺利。
2015年,蓝色起源进行BE-4发动机的动力组测试时,测试台爆炸,导致部分硬件设备受损,迫使蓝色起源建造了两个足以承载BE-4全推力测试的测试台作为备份;2017年,BE-4发动机在测试中发生异常,损失了一套动力总成(Powerpack)硬件;2019年初的测试中,BE-4的推理和稳定性一直不达标,蓝色起源直接将BE-4发动机的预燃室和涡轮泵系统“推到重来”;2019年8月,BE-4完成全推力测试,但后续测试又发现泵系稳定性存在缺陷,2020年的首发计划彻底泡汤。
2020年初,蓝色起源宣布,新格伦火箭的首发时间推迟至2021年底。
当时,蓝色起源正在用新格伦火箭参与美国太空部队于2019年推出的国家安全太空发射(NSSL)第二阶段任务的竞标,但BE-4研发失利,让市场对蓝色起源的信心大打折扣。
2020年8月,美国太空部队公布招标结果,将蓝色起源排除在外。这让蓝色起源公司损失了数十亿美元的收入,也让新格伦火箭本就坎坷的研发进程雪上加霜。
2021年2月,蓝色起源再次宣布,新格伦火箭的首发推迟至2022年第四季度,并在新闻稿中表明,太空部队的订单竞标失败是导致推迟的直接原因。
这次推迟也误伤了美国“国家队”联合发射联盟(ULA)。蓝色起源原本计划在2021年底前交付第一台飞行发动机,但实际交付时间推迟到2022年甚至更晚。
ULA曾不止一次公开抱怨,“BE-4发动机是火神火箭首飞的最大障碍”。
但不知什么原因,2022年第四季度的发射也未能如期进行。2023年12月,蓝色起源新任CEO Dave Limp后,新格伦火箭的首发计划才真正提上日程。
2024年9月,新格伦火箭进行第二级静态点火;12月28日,进行首次全箭静态点火测试,这是其正式发射前第一次,也是最后一次以全箭状态运行。
蓝色起源充分利用这次测试为新格伦火箭的最终首飞造势,称这项测试活动创造了新格伦火箭的多个“第一”——包括一级7台发动机首次全部点火工作、一二级火箭首次以组合状态进行推进剂储箱测试、一级首次加注天然气/液氧、二级首次用冷氦加压。
测试当天,美国联邦航空局(FAA)向蓝色起源颁发了New Glenn的发射许可证,并计划于2025年1月6日完成首发。
气氛已经被推至顶点,但进入2025年,蓝色起源却给自己浇了几盆凉水,先是将1月6日的首发延迟到1月10日,并未解释推迟原因;后称大西洋海况不佳,不利于一级助推器回收,将发射时间改为不早于1月13日。
美东时间1月13日凌晨,新格伦火箭终于按计划开启了发射直播,但把全球线上、线下的关注者晾了3个小时后,蓝色起源又宣布取消发射计划,原因是发现辅助动力装置的冷却管道结冰。
X上有网友吐槽:“让我们等了三个小时才说这些,你是认真的吗?”
也有网友质疑:“你们怎么会在这么短的时间内遇到这么多失败?你们在发布会上线之前不检查所有系统吗?这种情况可能发生一次、两次,但发布会失败这么多次,说实话这不是一个好兆头。”
直到1月16日,新格伦号终于完成首飞。一级火箭回收失败,二级火箭成功入轨的结果让外界对蓝色起源恢复了一些信心,却并不能根本性改变蓝色起源的落后。
差距不是一天形成的
就在新格伦首飞第二天,马斯克新一代星舰第七次试飞,一级火箭再次回收成功,但二级火箭给全球关注者炸出一场绚烂的流星。
紧邻的发射时间难免让外界再次将SpaceX和蓝色起源放在一起比较,认为美国终于出现了一家能与SpaceX抗衡的商业航天公司。
然而,蓝色起源的真实处境似乎没这么乐观,毕竟差距不是一天形成的。
蓝色起源和SpaceX成立之初都确立了伟大宏远,贝佐斯希望实现“太空工业化”,马斯克则希望能让人类移民火星,但二者实现路线却大不相同。
SpaceX瞄准太空快递、轨道运输等更广泛的商业航天市场,直接研发轨道运载火箭。
就像特斯拉颠覆传统汽车行业一样,SpaceX也将传统的火箭制造流程打碎重建,引入一系列看起来足够疯狂的奇思妙想,例如引入3D打印生产火箭核心部件;用常见的不锈钢代替传统的碳纤维做火箭外壳等等,核心就是降低发射成本。
同时,SpaceX一改“老航天”们小心验证、反复试验,最大程度避免发射失败的心态,并行制造大量不同方案的火箭发动机,不断的试验、不断失败,炸了无数次的同时也获取大量数据并反馈到设计中,迭代出最优的解决方案。
这种快速失败、快速迭代的模式也决定SpaceX需要源源不断的资金。
成立以来,除了个人投资外,马斯克还引入大量风险投资。截至2022年底,SpaceX共进行了46轮商业融资,累计金额超130亿美元。此外,SpaceX成立初期,NASA和美国军方等政府订单也给SpaceX提供了数亿美元资金。2019年,马斯克大规模部署自研的“星链”卫星网络,也进一步补全SpaceX的商业闭环,带来稳定现金流。
相比之下,蓝色起源的行事作风带有浓厚的“老航天”色彩。
蓝色起源最初选择从亚轨道太空旅游市场切入,从亚轨道飞行器做起,在太空旅行市场完成商业化,验证技术细节,最终一步步研发出能发射至太空轨道的运载火箭。
这种步步为营的渐进式战略是贝佐斯一直以来的坚持。
贝佐斯曾引用一句拉丁语“Gradatim Ferociter”(意为“一步一步,凶猛地前进”)作为蓝色起源的座右铭。“如果你在建造飞行器,你就不能偷工减料。如果你这么做,那只会是一种错觉,以为它会让飞行速度更快。……你必须一步一步地做。”他曾告诫研发团队:“这是一场比赛,我希望这是太空史上最安全的发射系统。”
事实上,蓝色起源第一任掌舵人Rob Meyerson曾采用过相对激进的“硬件富余”模式,即通过大量生产原型机进行密集测试,快速推进技术研发,这和马斯克的思路有些相似,也和SpaceX一样烧钱。但蓝色起源早期研发资金基本来自于贝佐斯个人支持,巨大的资金压力也让“硬件富余”模式难以为继。
2017年,贝佐斯从美国老牌军工巨头霍尼韦尔聘请Bob Smith担任蓝色起源CEO。Smith新官上任的第一把火,就以节省资金为由,叫停了“硬件富余”模式,将战略重心转向获取政府订单,BE-4火箭发动机和新格伦火箭的研发被搁置。
然而,蓝色起源并未在商业化层面有标志性进展,反而先后错失两大重要订单,先是在2020年8月,错失国家安全太空发射(NSSL)第二阶段的合同;后在2021年4月,错失NASA价值29亿美元的载人登月合同。
这个结果显然让蓝色起源无法接受。当时,蓝色起源向美国政府问责办公室(GAO)提交了长达175页的抗议文件,认为NASA在招标过程中“无视关键飞行安全要求”,并提出愿意放弃20亿美元的付款,并承担额外试飞成本,以换取NASA重新考虑其投标,但最终抗议被驳回。
随后,蓝色起源又将NASA和SpaceX告上法庭,但2021年11月,美国联邦索赔法院也驳回了蓝色起源的诉讼请求。新格伦火箭原定于2022年第四季度的首发计划也被再次搁置。
SpaceX依然难以撼动
今天的全球商业航天市场,几乎是SpaceX一家独大。
2024年,全球共发射火箭263次,SpaceX发射了138次,占全球总量约53%,包括134次猎鹰火箭的轨道发射任务和4次星舰的轨道试飞任务,共将1752吨有效载荷送入轨道,成功入轨1962颗星链卫星。
目前,低地球轨道(LEO)的卫星发射竞争最为激烈。
根据国际电信联盟(ITU)的规定,卫星频率及轨道使用权采用“先登先占”的竞争方式获取。这意味着,一旦某个轨道位置被占用,其他公司就很难再获得相同位置的使用权。
而近地轨道的总容量大约为10万颗卫星,SpaceX的星链计划已经申请了4.2万颗卫星。
SpaceX在商业航天市场的垄断地位并非是非正常竞争的结果,而是全球还没有出现一家私营公司能够与SpaceX竞争。比SpaceX早成立两年的蓝色起源也是起个大早,却赶了晚集。
不过,2023年12月,新任CEO Dave Limp上任后,蓝色起源的行动明显变快了。
Dave Limp曾在亚马逊任职多年,负责亚马逊的硬件和消费电子产品业务,尤其是在硬件开发、供应链管理和产品创新方面有丰富经验。
Limp主导下,蓝色起源加快了新格伦火箭和BE-4的研发;强调借鉴亚马逊的快速制造策略,提升蓝色起源的生产效率;还计划重启蓝色起源的亚轨道太空旅游业务,推动“新谢泼德”号火箭的复飞。
在商业化方面,蓝色起源也在近两年取得了一些政府订单。
2023年5月,蓝色起源赢得了价值34亿美元的合同,为NASA的阿尔忒弥斯(Artemis)计划开发“蓝月亮”(Blue Moon)月球着陆器。
2024年6月,美国太空军与蓝色起源公司、“联合发射联盟”和SpaceX签署了价值56亿美元的合同,用于执行“国家安全太空发射”(NSSL)计划第三阶段任务;11月20日,美国国家航空航天局(NASA)也宣布了将月球货运任务分配给SpaceX和蓝色起源。
对于蓝色起源自身发展而言,这无疑是好消息。但从市场竞争来看,蓝色起源远没到和SpaceX争高下的时候。
来源:创业邦