文/观察者网专栏作家 陈澜
这个9月，就像台风接连而来，商业航天圈也热闹非凡。仅仅十天后，我们又看到了另一次重量级火箭回收试飞。
9月22日13时40分，江苏深蓝航天股份有限公司在内蒙古“深蓝航天额济纳旗航天港”进行星云一号首次高空垂直回收飞行试验。但遗憾的是，火箭在最后时刻功亏一篑，一次近乎完美的飞行不幸以翻车起火告终。
图1 飞行中的星云一号回收测试箭（来源：深蓝宇航）
图2 星云一号回收测试箭落地后起火坠落（图片来源：深蓝航天）
官方新闻稿称：可回收一级火箭本体在飞行测试的最后着陆阶段出现异常，测试任务并未完全成功。根据《星云一号首次高空垂直回收飞行试验大纲》，主要试验验证任务共11项。本次试飞，其中10架顺利完成，仅1架未完成停机着陆。
图3 星云一号测试火箭回收任务完成（来源：深蓝航天）
事实上，对于很多航天爱好者来说，这是一张极其熟悉的画面。大家应该还记得视频中不同倾倒位置、不同拍摄角度的巨大火箭在火焰中坠落的震撼场面。然而那是很多年前的事了，地点在地球的另一边，火箭要被猎鹰9号取代。
图4 猎鹰9号着陆失败（来源：SpaceX）
不用说，猎鹰9号是中国可回收火箭的典范和参考。不同的是，当时猎鹰9号孤军奋战，而今天的中国，百花齐放，众多企业齐头并进。
令人欣喜的是，星云一号虽然这次未能落地，但得到了媒体和公众，包括最挑剔的网友的一致好评。在当前喷子猖獗、喷子无处不在的互联网生态中，这种情况极为罕见。
这也表明，马斯克在航天领域倡导并成功实践的试错迭代开发模式已被中国航天员、监管部门、媒体和公众所接受。我们也有理由相信，新的试错文化已经扎根。它将补充传统的归零系统，并有助于加速商业航天。
马斯克可以将星舰的首次飞行称为成功，按照传统的定义，这是一次彻底的失败。所以，说深蓝航天的这次测试是成功的也不为过。而且，本次飞行的技术跨度和挑战都不一般。
与深蓝航天最后一枚回收的测试火箭星云M相比，星云一号火箭的直径从不到1米增加到3.35米，高度从7米增加到21米左右，离地推力从5吨扩大到3.35米。 60吨级。这个跨度是相当有挑战性的。自两年多前的星云M公里回收试验以来，航天八院和蓝箭航天已经迎头赶上。如今，深蓝宇航不仅回到了前三，而且在很多方面都超越了它。
星云一号是我国首次进行可入轨运载火箭高空回收试验，也是全球唯一直接采用可入轨火箭分级的回收试验火箭。它与 SpaceX 2014 年测试的 F9R Dev（原名 Grasshopper v1.1）非常相似。火箭弹体直接采用轨道火箭第一级，配备可折叠和释放着陆腿，采用三台发动机搭载起飞，并使用一台发动机着陆。本次试飞，将发动机在空中关闭，变成单发，在国内回收试验中尚属首次。
图5 SpaceX F9R Dev回收测试箭头（来源：SpaceX）
星云一号亚级试验火箭配备三台深蓝航天完全自主研发的雷霆-R液氧煤油发动机。这是我国首款可重复使用液体火箭发动机，其90%以上的主体结构采用高温合金3D打印技术一体成型。此次试验也是我国开式循环液氧煤油针栓发动机的首次试飞。作为解决煤油发动机推力调节问题的最佳工程实践，销钉技术是开式循环液体发动机的技术高峰之一。本次测试的中心发动机在179秒的飞行过程中进行了推力调整，范围从110%到58%，精度优于1%。
图6 Thunder-R液氧煤油发动机（来源：深蓝航天）
在控制技术方面，本次试验成功验证了高空垂直回收条件下浅罐用小于1/5推进剂晃动状态的精确姿态控制。同时，采用基于移动底座的高精度自对准技术和起飞滚注发射技术，可以在不改变火箭直立安装状态的情况下满足各个方向的发射要求。未来，它可以大大简化不同飞行任务的准备工作。工作量，提高适应能力。此外，还初步验证了基于最优控制的回收轨道优化和米级精度制导算法，并对后续入轨+回收最优控制方法进行了工程验证。
深蓝航天表示，星云一号着陆段是国内首个进入工程应用的着陆缓冲装置产品。为了满足轨道级火箭严格的重量要求，机构采用全碳纤维结构制造。以重量不超过1.2吨、占火箭空重不足10%为代价，火箭第一级连同剩余推进剂的总重量不超过15吨，速度不超过速度小于3米/秒，姿态角不大于5°的情况下，安全可靠软着陆。
作为一家正在崛起的私营和商业火箭公司，其首次全尺寸箭回收测试实现了90%以上的技术目标，完成度远远超过星舰首飞。这不是一个重大成就吗？
然而，中国的火箭回收竞赛已经进入白热化阶段。除了深蓝、蓝箭和八院之外，星耀、航天科工、航天一院、中国航天科工、银河动力等都紧追不舍。还有天兵科技、东方航天、航天发动机、箭科技等。他们也在做准备，很快就会加入回收试点俱乐部。
在世界航天工业史上，从未发生过如此大规模、具有高度战略意义和技术含量的市场竞争。冷战时期的美苏太空竞赛与商业目标背道而驰，SpaceX 与蓝色起源在美洲大陆的不对称“竞赛”也取得了一边倒的结果。我们完全有理由期待，中国基于完全竞争市场的可回收火箭竞赛将生产出世界上性价比最高的航天运载火箭。
在这样一个完全竞争的市场中，高效的“试错迭代”必然成为自然的选择。
十年前，猎鹰9号连续着陆失败的画面给全球航天观众带来了巨大的视觉冲击。马斯克为日益保守的航空航天业带来了新的想法。 SpaceX的成功证明商业航天可以有不同的玩法，创新不可或缺。
SpaceX影响了全球航天进程，但没有人比中国影响最大。尽管网络上充斥着对马斯克的冷嘲热讽，但商业航天的种子却已经在一些人心中生根发芽。 2015年，关闭了几十年的政策窗口被打开，中国航天人的创业人才被激发。中国的商业航天事业从此开始狂奔。
几十年来，我们已经变得善于引进、消化、同化，然后再创造。与马斯克有着同样理想的中国初创航天企业家不约而同地学习了猎鹰9号的技术思路，并迅速接受了源自IT行业的频繁试错、快速迭代的发展模式。站在巨人的肩膀上，我们不必重新发明轮子。
然而，试错的高效率是以高投入为代价的，需要冒很大的风险。由于责任和历史惯性，国家队不太可能率先打破安全可靠的归零传统。监管机构和资本对初创企业的信任也需要逐步建立。通过早年的不懈努力，中国商业航天人已经证明了自己的能力和价值，试错模式也获得了监管和资本的支持。这是近年来火箭企业加速发展、液体火箭纷纷涌现、可回收火箭竞赛持续升温的重要原因。
大家可能注意到了，蓝箭、深蓝航天9月的两次回收试验，与6月30日天兵科技的“试跑转试飞”事故，仅相隔2个多月。这充分说明了中国航天监管部门不仅接受甚至鼓励频繁试错、快速迭代的发展模式，而且对商业航天发展继续保持积极、开放的态度，而且工作效率也很高。这是可喜的进步。
今年以来，东方航天、星际荣耀、中科航天等多家火箭企业获得大额融资。 5月份以来，深蓝航天在3个月内完成了B、B1、B2、B3四轮新融资，锁定资金超10亿元。在当前风险投资市场处于低潮、新创企业面临融资困难的情况下，领先的火箭企业仍然能够获得资本支持，坚定不移地走试错迭代的道路，让我们对中国商业航天的未来充满信心行业。
感谢马斯克和SpaceX多年来通过猎鹰9号和星舰的频繁试飞和备受瞩目的失败进行的“试错”教育，我们的媒体和公众自然能够接受中国航天企业的试错。失败。我们从小就知道失败是成功之母。但如果每次失败都需要付出相当大的真金白银，比如过去火箭发射失败的时候，仍然会有很多人跑去唱衰。现在，他们的响应者越来越少。
Nebula-1的回收失败，各方的反应都相当积极，这可能会进一步提高试错模型的接受度。一旦试错成为一种文化，效率将大幅提升，未来将更加值得期待。
此次测试后，深蓝航天宣布，根据本次测试总结和技术故障归零，将于11月再次进行高空垂直回收任务。仅仅两个月的迭代时间，这就是试错的效率。我们期望完美的启动和恢复。
我们也期待明年星云一号首次进入轨道。它最大的吸引力在于，它在首次飞行后就会立即回收。中国首颗轨道火箭一级回收极有可能由星云一号实现。
图7 国内部分私营可回收火箭（非真实比例）（来源：作者/相关火箭公司）
我们也不应该低估其他竞争对手的实力。蓝箭的朱雀3号、银河动力的帕拉斯1号、天兵科技的天龙3号均采用一级可回收设计，并将于明年首飞。虽然首航无法恢复，但这是迈向恢复的重要一步。至于星际荣耀的双曲3号，与星云1号一样，计划在首次飞行时回收。如果一切顺利，将于明年底发射并恢复。
中国的可回收火箭竞赛实际上才刚刚开始，激动人心的高潮尚未到来。谁能脱颖而出，一马当先，谁能坚持到底，傲世天下，都还是个未知数。但有一点可以肯定，可回收火箭的实现和成熟将大幅降低长期以来居高不下的发射成本，并将极大促进各类航天应用的推广和普及。我们仰望星空的各种梦想，从太空旅游到火星殖民，从巨型太阳能发电站到月球基地，从小行星采矿到星际飞行，也将很快实现。
星云一号高空垂直回收飞行试验将被载入中国商业航天发展史上的一次“成功失败”。后人铭记的将是它的开拓精神和历史意义。
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