火箭只送半程,锋行一号从雄安出发摆渡卫星

出品/星动无极

火箭把卫星送上天之后,仍可能留下一段运输需求。对于没有直接进入工作轨道的卫星,后续升轨需要消耗推进剂和时间。未来宇航瞄准的正是这段路程,让火箭完成初始入轨,再由空间飞行器把载荷送到最终位置。

9月29日,未来宇航雄安智能制造基地在雄安新区科创中心中试基地正式启用。现场宣读出征令、授旗,总装车间大门开启,搭载锋行一号空间飞行器的转运车辆缓缓驶出厂房。距离今年4月锋行系列发布过去五个月,其首飞产品进入首飞前工程准备阶段。

搭载锋行一号空间飞行器的转运车辆驶出总装车间

未来宇航创始人、CEO牛旼将锋行系列称为"太空摆渡车"。围绕轨道运输,公司还提出了"太空4S店"的设想,将服务延伸至在轨维修、燃料加注等领域。当天启用的基地,主要承担空间飞行器总装、集成、测试及相关试验,规划年产能力约60台。锋行一号随后将推进首飞准备,开展在轨技术验证。

未来宇航智能制造基地启用暨锋行一号首飞出征仪式现场

在活动后的媒体采访中,未来宇航空间飞行器技术负责人谈到了首飞背后的工程进展。目前,锋行一号承担工程验证任务,公司将以在轨验证结果为基础推进后续合作。年产五六十台的规模,也将带动上下游协同,共同推动批量化能力成熟。

基地厂房已经正式投用,锋行一号首飞进入准备新阶段。此次任务将在轨积累飞行数据与工程经验,为后续产品迭代、任务组织和合作提供支撑。

锋行一号的首次任务,计划在不同高度的轨道间完成一轮往返。据未来宇航空间飞行器技术负责人介绍,飞行器将在轨开展机动与转移相关验证。具体路径与执行节奏,还需根据轨道环境、任务协调及相关手续确定。完成预定在轨验证科目,是此次在轨试验的重要目标。

入轨之后,飞行器还要经历多次机动,并在不同轨道稳定运行。推进、姿态控制、供电与测控等系统,需要在整个任务过程中持续配合。这次任务的飞行总质量约400公斤,其中包括载荷及推进剂,采用双组元化学推进方案。

推进剂占据了相当一部分质量。对运输飞行器而言,多带载荷与保留机动能力之间,需要作出取舍。任务距离、载荷规模及后续用途,都会影响这笔质量分配。

实际任务还要处理地面试验难以完整复现的运行条件。该负责人介绍,锋行一号设计在轨寿命为三年。将相关手续及协调时间计算在内,公司预计在轨试验需要一定周期,具体安排将根据任务进展统筹推进。轨道转移涉及与其他在轨航天器的安全协调,公司将按照流程做好协调,保障任务推进。

对未来宇航来说,这些时间最终都会进入交付周期。飞行器运营方需要将设备状态、轨道环境和任务协调一并纳入安排。飞行器具备机动能力之后,仍需要一套持续运转的地面支持。

"后续还有很多工作需要推进,也有很多技术需要通过实际任务来检验。"牛旼在现场致辞中表示,他希望通过一次次实际任务积累经验,提升产品成熟度。

该负责人也将锋行一号称为"工程样机",即承担工程验证任务的飞行器。在轨运行数据将用于后续产品的优化。对首飞团队而言,完成既定动作、记录系统表现、分析运行数据,都是这次任务的价值所在。此次出征后,锋行一号还将根据任务安排完成首飞准备,具体发射日期尚未正式公布。

"我们关注的就是这个中间差值。"谈到任务逻辑时,该负责人表示,在适用任务中,火箭先将载荷送入较低的初始轨道,后续运输交给转移飞行器。未来宇航希望利用这样的分工,提高运载能力的利用效率,提升入轨效率。

这项业务也因此与火箭上面级存在部分功能重合。未来宇航希望适配不同运载火箭,并在完成运输后继续拓展在轨服务。运输飞行器与运载火箭协同设计,综合任务目标、载荷安排和发射条件制定方案。目标轨道、卫星质量、搭载数量和发射条件出现变化,具体方案也要结合任务条件重新测算,以体现分工价值。

另一项潜在收益来自为合作方节省的时间。对部分有部署时限要求的客户,转移飞行器可以帮助其缩短到达工作轨道的时间。卫星更早到位,有利于提前开展后续测试、组网和运营。但不同星座的建设节奏不同,相关方案需按需制定。对于具备自身推进能力的卫星,运营方还要比较自行升轨与购买运输服务的成本。选择后者,需要有足够明确的收益,支撑新增的费用与任务环节。

客户接触与正式采购之间,还有明确的工程要求。飞行器能否稳定运行,任务周期是否可预期,能否适配标的卫星和发射安排,都需要逐步验证。对未来宇航而言,首次在轨验证也将形成一份重要的飞行履历。此前的设计参数和方案测算,需要由实际任务表现支撑。

"太空4S店"的业务设想则更为长远。牛旼称,公司希望在轨道运输基础上,进一步开展在轨维修、燃料加注等服务。这些业务各有技术条件,也需要寻找相应的能力建设方向。眼下,卫星部署是公司能够清晰描述的商业切入点。它的价值,最终要体现在时间和任务表现上。

雄安基地规划年产约60台空间飞行器,这将带动上下游共同形成规模效应。该负责人表示,整机企业一年生产五六十台飞行器,对部分配套厂商而言,数量需要产业链进一步协同。整机企业若一次采购更多,又可能需要较长时间消化,资金与库存管理需统筹安排。

转向自研,则需要重新投入,并承担研发和验证成本。规模效应需要上下游共同形成,单家企业扩充产能,将逐步释放产业链协同效能。制造本身也同样需要慢慢积累。"首飞成功是批产化的重要基础。"该负责人说。

工程验证飞行在后续运行中积累的数据,将用于产品优化,随着生产数量增加,优化空间也将逐步明确。每台产品都要满足任务要求,首件的成功经验需要落实为稳定的工艺和质量控制。此次启用的雄安基地,正承担着这部分工作。

未来宇航智能制造基地厂房内景

据未来宇航介绍,基地覆盖总装集成、精密测量、性能测试、环境试验和数字化生产管理等环节,配备自动化总装、智能转运等设备,并将结合雄安公共测试平台,完善制造与验证流程。牛旼表示,空间飞行器产业化需要建立与规模化交付相匹配的制造和测试能力,公司将以雄安基地为支点,持续完善研发、制造与交付体系。

对雄安而言,空间飞行器制造补充了当地空天信息产业的一个具体环节。雄安新区党工委委员、管委会副主任于国义在致辞中表示,雄安已汇聚69家空天信息企业、9个创新平台,将持续加强创新赋能、生态协同、场景开放与服务保障,支持商业航天企业发展。

锋行一号将检验一种新的运输分工,火箭完成初始入轨,飞行器接手后续转移。这一分工模式能否成立,最终要由实际任务给出答案,并推动规划产能逐步转化为实际交付能力。