深耕液体火箭发动机技术,“九洲云箭”助力中国民营火箭发展

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财联社(香港)讯,近日,“九州云间”宣布获得过亿元融资,由中关村发展启航创新投资基金领投,云禾资本、北京中发发展金种子基金、欧瑞弘润创投、蜂巢资本、河北省建投创新基金等跟投。

目前,公司已完成A轮融资,并向市场开放下一轮融资,本轮融资将主要用于公司团队的进一步扩充、产品的生产、发动机交付前的测试,以及一些产能保障条件的建设。

图片[1]-深耕液体火箭发动机技术,“九洲云箭”助力中国民营火箭发展-GuGeZone

此前,九州云间还曾获得峰瑞资本、润哲资本、方正合盛、蚌埠裕同集团等多家资本的支持。

在国内多家媒体的报道中,九洲云箭时常被冠以“创意”“太空动力”“引擎”等标签,其技术实力受到业内人士的广泛认可。九洲云箭将这一跃进归功于“天时、地利、人和”。

时间

自2016年国务院新闻办公室发布《2016年的中国航天》白皮书以来,国内商业航天领域政策逐步放松。

2020年,星座互联网首次被明确纳入国家“新基建”范围。卫星通信成为继有限互联、无线互联之后的第三代互联网基础设施革命,在民用领域旨在实现传统地面通信难以实现的广域无缝覆盖和用户渗透,将激活高达10万亿美元的市场空间。

在刚刚公布的“十四五”规划中,航天科技首次出现在“增强国家战略科技实力”部分,在事关国家安全和发展全局的基础核心领域,制定实施战略性科学规划和科学项目,与此相呼应,国家还将在科教资源优势突出、产业基础雄厚的地区规划布局深海航天发展研究院。

可以说,商业空间作为战略性新兴产业的重要组成部分,政策发展可谓恰逢其时。

基于国内商业卫星公司大量发布的星座组网计划,国内卫星发射服务需求激增。就目前国内民营商业航天公司的发展情况而言,相较于卫星的快速发展,技术壁垒更高、研发投入更大的民营火箭领域进入门槛更高,玩家稀缺。这意味着,2021年,航天动力公司的市场想象空间将进一步增强。

地理优势

九洲云箭成立于2017年,是一家集液体推进系统设计研发、总装测试、配套飞行全流程服务为一体的国家高新技术企业,可提供液体火箭发动机产品、火箭推进系统整体解决方案以及基于低温液体火箭发动机技术衍生的超低温高压泵阀产品。

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值得一提的是,九州云剑已签订了数千万元的订单合同和意向采购合同,公司发动机及其部件的客户包括航天军工科研院所、部分高校以及机械、化工等行业的央企,预计今年将签订十余台发动机订单合同,并与客户完成试飞。

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公司目前主要有液体火箭发动机、热试基地外部测试服务、液体火箭发动机技术民用转化三条业务主线。

其中包括LY-10“凌云”地面10吨级液氧甲烷发动机和LY-70“龙云”80吨级液氧甲烷发动机。

“凌云”是九洲云箭面向商业航天市场推出的一款液体火箭发动机,具备多种启动能力、深度变推力能力,支持火箭回收重复使用。产品具备多种启动能力,20%-100%实测变推力性能,通过多级并联,可满足小型液体火箭的发射、回收和重复使用,适用于多种载荷和场景,对火箭上面级的需求更为广泛。

“龙云”是九州云箭推出的第二款大推力、可回收液体火箭发动机。“龙云”发动机海平面设计推重比大于80,海平面推力70吨,真空版推力80吨,推力调节范围30%~115%,整机试车将于2020年内完成,正式投入航天市场。

热测试基地的测试服务可以在满足九洲云剑自身产品保障的同时,为客户提供外部热测试服务。

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LY-10液氧甲烷火箭发动机变推力试验流程图

九洲云箭以先进发动机技术为基础,实现向民用市场技术转化,包括高速泵、低温高压阀、燃烧装置等产品替代进口,产品目前应用于石油化工、核电、新能源等领域,并已在科研院所及部分国防院校的实验中使用。

“国内民营商业火箭公司早期的火箭发射计划,多以固体燃料火箭构型为主,在证明自己发射固体火箭能力的同时,各家公司也在研发自己的液体运载火箭。”

九洲云箭认为,液体运载火箭未来将引领商业航天的主流,而这一直是公司的重点研发方向。

与固体火箭技术相比,液体火箭的发动机燃料比冲较高,一般可以达到300秒以上,推重比也远高于固体火箭,且推力可调。

液体火箭大规模应用于商业航天市场的一个技术前提是液体火箭可回收重复使用,大幅降低单次发射成本,实现商业化应用。

目前,美国公司已经能够利用火箭回收再利用技术稳定回收火箭一级,为长期困扰业界的发射服务报价问题提供了切实的指导。在该技术的支持下,发射后的火箭推进器不再会落入海洋而“牺牲”,而是能够被回收。火箭重新装备、加注燃料后,即可再次执行发射任务,大大降低了发射成本和周期。

该项技术的实现基础在于发动机可重复使用、多次启动和深度变推力三大关键技术。

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在相应的技术和人才储备上,九洲云箭拥有完整的发动机团队,成员均来自中国航天科技集团,大多是深度参与工程模型发动机研制的工程团队负责人,拥有氢氧发动机、甲烷发动机的设计经验,并参与过目前在役模型火箭发动机乃至最先进模型火箭发动机的研制,占据着“技术优势”。

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公司拥有多项可重复使用液氧甲烷发动机技术,包括发动机整机推力深度调节技术、主辅系统火炬电点火技术、发动机电点火多次启动技术等,部分技术至今仍为国内唯一——九洲云箭发动机满足可重复使用液体火箭配置,现有箭体直径3.35米,是行业内唯一一家拥有部署5台80吨级液氧甲烷发动机产品方案的公司。

作为一家航天推进企业,除了拥有专业的设计能力与工程经验外,产品能力保障也至关重要,其中拥有火箭发动机的试验台架是产品完成可靠性验证、顺利交付的前提。

九洲云建在安徽蚌埠自建测试台架,重量达500吨,是目前亚洲民营发动机企业中最大的测试台架,可提供百吨以上发动机的测试服务。同时,公司6000平方米的厂房已在战略新兴产业基地投入使用,距离测试基地30分钟车程,有效保障了未来发动机的量产能力。

人与

在创业公司中,找到一个配置全面、团队稳定的公司并不容易,如果还要求核心成员之间有深厚的联系、相似的价值观,现实中确实很难找到。

九洲云箭一开始是幸运的,公司创始人兼CEO季凤来带领的创始团队有7个人,大家长期保持着密切的联系,从大学、研究生开始大家就是同学、兄弟、校友,到中国航天科技集团各发动机部门任职后才再次走到一起。

姬凤来,中国运载火箭技术研究院航天推进理论与工程专业硕士,曾在中国航天科技集团一院/六院工作十余年,是北京中关村高端领军人才、专家库成员,多次获得院级及国家级奖励。

团队目前有近50名成员,其中80%以上为技术研发人员,均在中国航天科技集团六院工作8至10年以上,拥有行业顶尖技术团队背景,部分成员曾荣获“长征五号年度之星”、2020年度科技部“科技个人贡献奖”等多项荣誉。

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商业模式上,九州云箭提供发动机配套服务,包括一次性发动机销售和重复使用航班的动力配套包装服务,按照发射价格收取重复使用发动机的服务费,并负责每次成功回收后的发动机维护。

目前主力发动机业务、检测服务及航天技术成果转化产品均拥有一定客户数量,预计2022年可实现小幅盈利。

艾瑞咨询《2019中国商业航天发展研究报告》中提到,近十年来,全球卫星产业总营收不断增长,商业航天正处于大航海时代,产业发展前景广阔。人类将从地球家园走向星际殖民,而航天产业是通向太空的“桥梁”。

未来科技与产业的深度融合,将有利于形成健康的航天生态、太空生态,“航天”终将在不久的将来走进人们的生活,民营火箭的跨越式发展也有望在未来实现。

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