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来源:深蓝航天

瞄准“可回收复用火箭”,深蓝航天获真成投资领投近2亿元A轮融资

2022-01-18
融资汇
德同资本、欧瑞资本、银河系创投、卓源资本共同投资。

【猎云网(微信:ilieyun)北京】1月18日报道

1月18日,国内唯一一家实现液氧煤油垂直起降可回收复用的火箭公司江苏深蓝航天有限公司(以下简称:深蓝航天)宣布完成近2亿人民币A轮融资,本轮融资由真成投资领投,德同资本、欧瑞资本、银河系创投、卓源资本共同投资。

据了解,本轮募集到的资金将主要用于星云-1液体火箭的研制、火箭可回收重复使用技术的验证及发射准备工作,以及人才队伍的建设培养。后续,公司将会持续加强星云-1整箭研发、雷霆系列发动机研制、3D打印增材制造工艺及可回收重复使用能力的测试与研究。深蓝航天将持续在中国可回收复用液体火箭领域保持技术领先,并积极探索商业化火箭生态链条的构建,不断推进增材制造的革新与升级、全力响应“努力建设航天强国和世界科技强国”的号召。

真成投资创始合伙人李剑威表示:精准对标美国的Space X,深蓝航天有清晰而聚焦的技术路线,领先的研制进展以及自主可控的核心部件供应链,这是真成注资的主要原因。深蓝在去年10月完成的100米试验,是美国以外的团队第一次完成有工程价值的垂直回收试验,有里程碑意义。通过液体可回收技术和关键部件的民营供应链支持,深蓝有机会成为国有航天体系的有效补充。Space X经历了数次的失败,才慢慢摸索出可回收复用的技术路径。2012-2015年,SpaceX在可回收复用方向的技术验证成功,估值从9.7亿美金增长到了120亿美金,实现了12倍的增长。深蓝目前正相当于SpaceX 2013年的阶段,是从非共识到共识形成的关键转折点。我们期待深蓝团队在不远的将来实现星云系列火箭的入轨可回收,大幅度降低发射成本,为中国更积极的参与未来的太空开发做出贡献。

深蓝航天“星云-M”1号试验箭VTVL飞行试验现场

深蓝航天聚焦在液体回收复用运载火箭方向,是一家自研自产可回收复用火箭,并向市场提供发射服务的商业航天高新企业。深蓝航天总部位于江苏省南通市,在北京亦庄和陕西西安分别设有火箭总体、液体发动机研发中心;在陕西铜川建有火箭动力系统测试基地。

2021年10月,深蓝航天再次成功完成百米级VTVL垂直回收试验

2021年7月末,深蓝航天完成了首次垂直起飞和垂直降落(VTVL)自由飞行,即被称之为“蚱蜢跳”的运载火箭垂直回收飞行试验。2021年10月,深蓝航天再次成功完成百米级VTVL垂直回收试验。在垂直回收重复使用上取得的一系列突破,标志着深蓝航天在国内液体可回收复用火箭的技术领先地位。

中国唯一一家能与Space X技术对标的商业火箭公司

可回收运载火箭是当代人类运载火箭技术巅峰,深蓝航天CEO霍亮指出:“利用回收复用运载火箭构建下一代空天往返运输系统,是人类开发宇宙空间资源和走向“深蓝”的关键之一。”

而目前,有且只有美国太空探索技术公司(下称SpaceX)拥有入轨级可回收运载火箭技术。截至2022年1月7日猎鹰9号运载火箭成功发射49颗星链卫星,SpaceX已经实现了79次火箭复用飞行,101次起飞级成功着陆,单枚运载火箭的起飞级最多重复使用达到11次。这一耀眼成就在短时间内无人超越,与此同时,国人也难免心存期待:中国何时能够掌握可回收运载火箭技术?回顾SpaceX的发展历程,再研究目前国内商业航天公司的发展战略,也许只有深蓝航天能给予答案。

诚然,可回收运载火箭技术不是一蹴而就的,背后有着艰辛且漫长的研发历程。作为首个实现入轨级运载火箭回收复用的SpaceX,它的早期研发工作可谓步履维艰,甚至在测试中多次发生剧烈爆炸事故。然而,如果回头梳理一下SpaceX的技术发展过程,其发展思路是清晰可辨的,如表1所示。

SpaceX可回收运载火箭技术发展历程

早先,SpaceX尝试使用降落伞对火箭进行回收复用,然而火箭再入大气速度过快,降落伞展开之前就被烧毁了。经过论证,马斯克认为降落伞回收是不现实的,他把研发目标放到难度更高但意义更大的垂直起降(VTVL)上——全程使用液体火箭发动机动力,实现火箭的发射与回收。液体火箭发动机在火箭回收领域有着显著优势,特别是针栓式液体火箭发动机,其推力可灵活调节,具有多次重复启动能力,是当前火箭回收技术的主流方式之一。

深蓝航天选择了针栓式液体火箭发动机作为自己的研究攻关方向。目前已成功研发“雷霆-5”液氧煤油发动机——该发动机真空推力达50 kN,通过100千瓦级电机调节氧化剂和燃料泵转速,可实现50%-100%推力调节,并成功应用于“星云-M”火箭的米级、百米级VTVL试验。针栓式喷注技术可以在调节推力的过程中抑制不稳定燃烧,减少震荡,以实现平稳的推力调节功能。此外,雷霆系列发动机使用液氧煤油作为燃料也具有独特优势,该种推进剂组合可以提供更高的密度比冲、提升运载能力,并且使用操作安全性更高、工程上更成熟可靠。

深蓝航天的火箭发动机制造技术也在国内独树一帜,“雷霆-5”发动机全机85%重量的零件都由3D打印技术制作,是国内首型使用3D打印技术制造的针栓式电动泵液氧煤油发动机。3D打印技术可以显著缩短产品制造流程,降低成本。原由几百个零件组成的火箭发动机在采用3D打印技术后可以将零件数量大大减少,在实际工况中出现故障的概率得以降低。此外,传统发动机制造技术的市场供应商受限,3D打印技术市场供应商更多,来源广泛,市场化环境在竞争中有更加显著的优势。

深蓝航天啃下了针栓式发动机、液氧煤油燃料和3D打印技术这三块硬骨头,是后续VTVL测试得以圆满成功的坚实保障。

“雷霆-5”发动机试车

深蓝航天坚持走差异化技术路线,最为关键的是摸索了液体可回收火箭研制的全要素流程

SpaceX的可回收火箭研发历程具有“由小到大、由简入繁”的特点。首先,SpaceX研制了小型可回收测试火箭“蚱蜢”(Grass Hooper),进行低空、低速的悬停与着陆测试,这一过程在此之后被称为“蚱蜢跳”。由表1可见,SpaceX的蚱蜢火箭飞行测试高度具有递进性,最初仅仅跳起1.8米,第四次试验实现百米级VTVL(80米),第八次试验实现公里级VTVL(744米),SpaceX获得了大量火箭VTVL回收技术有关数据,为下一步更大规模的测试版猎鹰9号火箭VTVL飞行积累了宝贵的经验。

短短三个月,从米级到百米,深蓝航天创造了中国液氧煤油火箭垂直回收试验最大飞行高度103.2米。其中“星云-M”1号试验箭,已经历了三次地面静态点火测试和十米级、百米级VTVL试验,总计工作时间超过200秒;所配套的“雷霆-5”发动机成为国内第一型经过多次实际飞行重复使用的液氧煤油发动机,累计工作次数超过10次、累计工作时间约600秒,历经不同飞行轨迹的大范围推力调节考验,展示了对重复使用的适应性。

SpaceX与深蓝航天火箭VTVL试验对比

通过这两次试验,深蓝航天已经实现了民营液体运载火箭全流程:回收液体火箭(总体设计、控制系统、箭体结构、动力系统和变推力发动机)、地面设备设施、总装测试流程、发射流程、回收复用流程均得到了检验,是深蓝航天全方位实力的有力展现。接下来,深蓝航天还将进行公里级VTVL飞行试验,以三次试验完成SpaceX八次试验才达到的飞行高度。

“星云-M”1号试验火箭百米级VTVL垂直回收试验

快速自我迭代及革新令深蓝航天在商业航天版图迅速崛起

完成“蚱蜢跳”试验之后,SpaceX顺水推舟,在更大规模的测试版猎鹰九号(Falcon 9 Reusable,F9R)运载火箭上试验了公里级VTVL悬停与着陆测试,并先后在2015年12月21日、2016年4月8日成功实现猎鹰9号芯一级在陆地与海上驳船的回收降落,此时距离“蚱蜢”火箭跃起1.8米,只过去了三年多时间。SpaceX以一个个惊天雷般的成就打破了火箭不能垂直回收使用的局限,同时SpaceX的估值从9.7亿美金,指数增长到了120亿美金,实现了12倍的增长。

如今叱咤风云的猎鹰9号以极高的发射与回收成功率傲视群雄,规模更大的重型猎鹰也赚足了眼球,并向“星舰”这一科幻般的运载火箭发起挑战。步步为营的发展战略是SpaceX能够突破重围获得成功的秘诀之一。

他山之石,可以攻玉。SpaceX为全世界可回收火箭的研发道路指出了一个可行的方向,而SpaceX在发展过程中走过的弯路也可以为后来者提供宝贵的经验。深蓝航天就走在探索中国可重复使用运载火箭技术的路上,让我们看到了中国未来可回收火箭的曙光。

由表1还可发现,深蓝航天正处于“由小到大、由简入繁”的关键节点上。真成投资创始合伙人李剑威表示:“深蓝航天目前正相当于SpaceX在2013年的阶段,从非共识到共识形成的关键转折点。”短期内深蓝航天将会进行公里级火箭VTVL回收试验、20吨级液氧煤油发动机“雷霆-20”的整机试车。“雷霆-20”发动机将会以9发并联的方式用于“星云-1”运载火箭,起飞推力超过150吨,近地轨道运载能力可达到2吨以上,并且在远期有重复使用20到50次的设计目标。深蓝航天作为中国航天国家队的有力补充,将持续推进航天企业在火箭回收方向的探索,大幅度降低火箭发射成本、立志成为太空运输产业的推动者。

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