2024年,商业航天作为新质生产力的代表,首次被写入《政府工作报告》。而党的二十届三中全会上发布的报告中再次提及,发展航空航天、人工智能等新质生产力,加速推进中国式现代化的目标。
商业航天起始于本世纪初的美国,经过多年发展,马斯克于2002年创立的美国太空探索技术公司(SpaceX)脱颖而出,成为全球商业航天领头羊,其“猎鹰”系列运载火箭2023年航天发射次数就达96次,将旗下的1948颗“星链”卫星送上了太空。
中国的商业火箭发展始于政府主导的航天项目,最早可以追溯到1980年代。当时,中国逐步开放国际市场,开始为国外客户提供卫星发射服务。1990年代,中国长征系列火箭成功进行了多次国际商业发射,奠定了中国在国际商业发射市场中的地位。
政策导向下的商业火箭发展
2014年,《国务院关于创新重点领域投融资机制鼓励社会投资的指导意见》首次明确提出鼓励社会资本进入民用空间基础设施建设等重点领域。
2016年,《国务院办公厅关于促进通用航空业发展的指导意见》明确提出要加快航天产业的市场化进程,支持民间资本进入,包括研发、制造和运营服务等环节。鼓励民营企业开展航天技术的创新和应用,推动航天产业链上下游的合作。
2017年,《国务院关于推动国防科技工业军民融合深度发展的意见》要求加快推进航天科技的军民融合,推动民营企业在航天装备研发、生产、维护等环节的参与。这为民营航天企业提供了更多进入国家重大工程项目的机会。
2017年, 《国家发改委、国家国防科工局、中央军委装备发展部关于促进军民融合发展的指导意见》强调推进军民融合发展,鼓励民营企业进入航天领域,参与军民两用技术的研发和应用。
2018年,《国家航天局关于民营企业参与航天活动的指导意见》 对民营企业参与航天活动,明确了支持政策,鼓励民营企业在运载火箭、卫星制造、地面设备及服务等领域的发展。同时,提出要加大民营企业在国家重大航天工程中的参与力度。
2020年,《中共中央国务院关于新时代加快完善社会主义市场经济体制的意见》 强调要优化民营经济发展环境,鼓励和支持民营企业进入更多垄断领域,包括航天产业。明确指出要深化国有企业改革,促进国有资本与民营资本的融合,进一步推动民营企业在航天领域的发展。
在政策引导下,一批民营航天公司如蓝箭航天、星际荣耀、零壹空间等迅速涌现,标志着中国商业火箭进入一个新的发展阶段。
市场导向下的商业火箭需求
卫星发射市场需求
2024年8月6日千帆星座第一代卫星(GEN1卫星)中的首批18颗商业组网卫星的顺利升空,标志着我国商业航天产业正式进入快速发展阶段。
以“千帆星座”低轨卫星星座计划为例。根据规划,垣信卫星将在2025年底前完成648颗GEN1卫星发射任务,实现区域网络覆盖;在2026-2027年完成后续648颗GEN2卫星发射任务,实现全球网络覆盖。到2030年底前,垣信卫星则计划通过15000颗卫星向全球用户提供低延时、高速率及高可靠性的卫星(宽带)互联网服务。随着星座项目的推进,整个商业航天产业链有望迎来爆发式增长。
火箭快运市场需求
北京箭元科技有限责任公司计划与电商平台淘宝开展利用可重复使用火箭技术运送快递包裹的新模式探索试验。目前已进入试验准备阶段。根据火箭公司方面消息,计划在2024年进行首次载货火箭回收试验。电商平台借助火箭运输快递,未来有望真正实现全球范围内的“小时达”。
中国商业航天具备广阔的市场前景,但对民营火箭公司来说,一大痛点是当前买单的客户主要局限于政府和企业客户。有行业人士分析,想要形成可持续的商业闭环,让更多企业甚至消费者成为潜在客户群体是关键。
作为国民电商平台,淘宝的加入有望为民营火箭公司创造全新的商业应用场景。数据显示,2023年中国社会物流总额预计为350万亿元,全年快递业务量达1320亿件,连续十年稳居世界第一。未来火箭的“电商陆地快递”场景的落地,将在商业化层面为中国商业航天事业打开新的局面。
航天科普专家王君毅表示,“火箭送快递”的设想利国利民。商业航天需要大手笔持续性的重投入,单靠国家输血并不现实,民营航天科技公司需要自己找到可持续的商业化模式。作为国民电商平台,淘宝巨大的物流需求也将为民营航天的商业化释放巨大的想象力。民营航天科技公司也能更好的回收资金,投入到进一步的技术研发,奔向更广阔的星辰大海。
淘宝作为规模最大的电商平台,探索火箭运输快递货品,不仅能支持中国航天探索商业化路径,还将极大提高电商快递的物流运输效率。相信未来随着技术和成本的不断突破,火箭运输快递或将成为现实,届时全球范围内的淘宝快递“小时达”也指日可待。
3.火箭市场规模预测
商业航天是指以市场为主导、利用商业模式运营的航天活动,商业航天全产业链大概分为上游制造、中游发射、下游应用与运营。在一系列政策支持下,我国商业航天市场规模自2015年以来保持高速增长,2017年至2024年,年均增长率保持在20%以上。特别是今年,在各地政府和企业积极布局之下,预计中国商业航天市场规模将突破2.3万亿元。
03.商业火箭质控需求及技术现状 1.商业火箭产品特点及质控需求数据来源:航空产业网
火箭是一种高复杂度的工程产品,不仅涉及学科杂、设计和制造要求高,材料和结构要求苛刻,更是具备极高的风险性。
运载火箭主要分为四大系统:箭体结构中的运载火箭材料及相关加工工艺、推进系统、控制系统中的制导系统及其附加系统中的电气系统。
(1)运载火箭的箭体结构是火箭的主体,其结构强度及材料密度综合决定了火箭的运载能力和火箭发射的成功率。箭体结构主要包括整流罩、级间段、尾段等部段,而液体运载火箭还包括压力容器部件即推进剂贮箱等。其中,贮箱主要采用铝合金材料。推进剂贮箱的成形工艺主要包括钣金成形工艺、拼焊工艺以及铣削工艺。整流罩、级间段、尾段等干部段结构大多采用铝合金铆接结构、整体铸造后机加结构或复合材料夹芯结构,主要涉及到的成形工艺包括铆接、铸造、钣金成形、热压罐固化等工艺。
(2)火箭推进系统是产生火箭推进力的系统,是火箭中最重要的分系统之一。火箭推进系统主要包括主动力系统、辅助动力系统及增压输送系统三部分,主动力系统,即为运载火箭提供飞行主推力的发动机系统。目前,运载火箭主动力系统主要采用火箭发动机,具体可分为固体火箭发动机以及液体火箭发动机。
(3)运载火箭控制系统中的制导系统是由测量、控制装置和箭载计算机等组成。其功用是测量和计算火箭的位置、速度、加速度、轨道参数等,与预先装定的参数比较,形成制导指令。
商用火箭产品复杂,失败风险和价值损失巨大,这些因素综合预示着,商用火箭要想迅速发展壮大,必须要有足够的质量控制措施,这种质量控制是贯穿于产品的整个全生命周期,需要从设计、制造、装配、测试到发射。而检测是质控的重要手段之一,为了保证产品质量,火箭产品各个环节均需要经过大量的测试和验证,包括材料测试、环境模拟测试、系统集成测试等,以验证其在不同条件下的可靠性。
商业火箭检测需求及技术现状
我国现有的商业火箭检测技术,基本是以所涉领域的现有技术标准为支撑,开展质量检测保障工作的,实际国内商业火箭领域的专用标准仍有很大不足。
商业火箭技术的发展与创新,推动了对先进检测技术的需求和应用。从材料选择到最终产品集成,每一步都需精确可靠的检测技术保证其性能和安全。对此2024年6月,全国宇航技术及其应用标准化技术委员会成立了商业航天发射服务等工作组,以系统推进商业航天标准化建设工作。
商业航天发射服务工作组(编号SAC/TC425/WG1)主要负责发射运营保障、发射过程、发射产业链等领域的标准研究和制修订工作,并负责对应国际标准化组织的标准文件跟踪和转化分析工作,旨在从顶层规划我国商业航天发射标准架构的整体思路和指导原则,建立一套与我国国情相适应的商业航天发射服务标准体系,从而更好地全过程、全要素指导商业航天发射活动,为实现我国商业航天发射规范、有序、高效的有机协调发展奠定重要基础。
3.检测技术支撑产业发展的思考
检测技术在支持商业航天产业发展方面起着至关重要的作用。
引入更高精度的检测设备和技术,如采用更高分辨率的传感器、更先进的图像处理软件等,以确保检测结果的准确性和可靠性。
提升检测技术的自动化与智能化,提高检测效率,减少人为错误,通过大数据分析、机器学习等技术对检测结果进行智能分析和预测,从而实现故障预警和寿命评估。
建立从设计、制造到发射全过程的检测和监控系统,确保产品在整个生命周期内的性能和安全。这包括对关键部件的持续跟踪监测,以及对发射过程中潜在风险的实时评估。
开发能够适应多种环境和条件下的检测平台,如能在极端温度、震动环境下稳定工作的检测设备,以适应商业航天多变的应用场景。
积极深度参与国内外标准的制修订工作,补充完善国内商业航天标准,推动国内检测标准与国际接轨,确保检测技术的国际兼容性和互认性,帮助规范国内产品检测市场,推动国内企业更好地进入和拓展国际市场。
加强与国际知名检测机构的合作,共享资源和经验,共同推动检测技术的创新和发展,提升我国在全球商业航天领域的竞争力和影响力。
结语 检测技术的未来发展应专注于提高检测精度和效率,强化其全面性和适应性,以及促进标准化和国际化,从而为商业航天产业提供更坚实的技术支持和发展基础。






