藍(lán)箭航天：讓夢想在太空著陸

張佳星

“有一群人，他們相信人類終將走進(jìn)‘太空時代，人類終將掙脫地心引力的束縛，站在新高度思考‘從哪里來、向何處去的終極哲學(xué)問題?！?/p>

在北京亦莊一棟普通的寫字樓里，錢學(xué)森的畫像懸掛在北京藍(lán)箭空間科技有限公司的顯眼位置，他慈祥的微笑時刻鼓勵著在這里來來回回、晝夜工作的年輕人。

2018年3月，這群年輕人獲得了無上的榮光。不是巨額獎金、不是國際大獎，是他們3個月設(shè)計、3個月制造的10噸級液氧甲烷發(fā)動機(jī)推力室試車成功。業(yè)界評價：這實現(xiàn)了中國民營航天企業(yè)在液體火箭自主研發(fā)方面的突破，液氧甲烷火箭的商業(yè)化應(yīng)用進(jìn)程將進(jìn)一步提速。

2018年2月，SpaceX獵鷹重型火箭的首飛成功引發(fā)了“中國的SpaceX在哪”的討論。這個問題的答案還在路上，有艱難、有阻礙、有激情、有驚喜，最重要的是有堅持。10噸級液氧甲烷發(fā)動機(jī)推力室的試車成功只是一個開始，在執(zhí)著的堅持下，或許會引出中國版“SpaceX”的初露崢嶸。

發(fā)動機(jī)是買不來的，必須自己干

據(jù)傳，執(zhí)掌SpaceX的馬斯克去過俄羅斯，多次試圖購買火箭，最后一次直接帶上現(xiàn)金，卻被拒絕。

“我們曾經(jīng)想買火箭發(fā)動機(jī)，和馬斯克當(dāng)年一樣?！?015年6月，北京藍(lán)箭空間科技有限公司成立，C E O張昌武說，剛開始打算借助引進(jìn)的方法開啟集成創(chuàng)新之路，然而航天的特殊性決定了“拓荒”必須一步一個腳印。

“火箭發(fā)動機(jī)是核心技術(shù)，不會有人賣給你?！睆埐鋷ьI(lǐng)團(tuán)隊經(jīng)過各種嘗試，也沒能成功買到想要的火箭發(fā)動機(jī)，這更加堅定了他們的決心：做自己的發(fā)動機(jī)，越快越好。

“在意識到時間的緊迫性以后，團(tuán)隊轉(zhuǎn)變非常大，”不善于表露情緒的張昌武提起這個轉(zhuǎn)變也禁不住使用了程度副詞，“一切都在加速進(jìn)行”。張昌武回憶，原來他們的液體發(fā)動機(jī)團(tuán)隊只有兩三個人，負(fù)責(zé)前期技術(shù)儲備。2016年6月，藍(lán)箭開始急速布局液體發(fā)動機(jī)研制團(tuán)隊，半年后，公司擁有了一個完整的液體發(fā)動機(jī)團(tuán)隊。

“目前團(tuán)隊的核心成員大多有過非常多飛行型號的工程經(jīng)驗，大家參與過的型號都是國內(nèi)乃至世界航天史上非常有分量的型號?！睆埐鋵λ{(lán)箭的技術(shù)人才隊伍視若珍寶，“液體火箭發(fā)動機(jī)團(tuán)隊已經(jīng)超過40人，在目前液體發(fā)動機(jī)的研制領(lǐng)域我們算是擁有一個非常豪華的配置?！?p>

“小伙伴們”的一一就位是保證發(fā)動機(jī)研發(fā)可實現(xiàn)性的基礎(chǔ)，而為了生產(chǎn)出高質(zhì)量的發(fā)動機(jī)，藍(lán)箭還面臨更多的挑戰(zhàn)——必須找到企業(yè)層面的“伙伴們”，連成一條“火箭生產(chǎn)”的上下游供應(yīng)鏈條，這個鏈條此前并不存在。

“聽起來是個不太靠譜的事情。”2016年下半年，張昌武經(jīng)常會和懷疑“撞個滿懷”，“我們要說服他們，分三步說服?！彼患辈辉辏换挪幻?，“首先端出態(tài)度：我們是認(rèn)真的；第二展示實力：我們有把握能夠做出來；第三發(fā)出邀請：將來我們能帶給他巨大的回報，例如他的產(chǎn)品也有機(jī)會進(jìn)入到航天的產(chǎn)品序列里面來。”

最后一條的吸引力異乎尋常?！昂教炱焚|(zhì)”的邀約讓一些單位說“可以給你試一試”，“他們最開始半信半疑地參與，但隨著我們的產(chǎn)品一步步往前走，我們的實驗有條不紊地往前推，我們在交流過程中體現(xiàn)出來的對產(chǎn)品的把握和認(rèn)知，產(chǎn)品從部組件到成型整機(jī)，大家越來越認(rèn)可。”張昌武說，航天領(lǐng)域里最講究的是得有“真家伙”。

玩轉(zhuǎn)- 1 6 1？℃的冰與3？200？℃的火

“真家伙”不是天橋的把式，而是實在地“別人不能，我卻做到了”。這要從發(fā)動機(jī)的推進(jìn)劑選擇、技術(shù)實現(xiàn)方式等多項創(chuàng)新說起。

藍(lán)箭選擇研制液氧甲烷作為推進(jìn)劑的火箭發(fā)動機(jī)。藍(lán)箭研發(fā)技術(shù)負(fù)責(zé)人蔚萊說：“我們研究的氣液針?biāo)ㄊ絿娮⑵骷夹g(shù)可以說是代表了業(yè)內(nèi)最前沿的探索，在液氧甲烷這種雙低溫推進(jìn)劑上應(yīng)用針?biāo)ㄊ絿娮⑵魇怯须y度的?！?/p>

多圈同軸噴嘴（俗稱花灑式）噴注器是國內(nèi)外液體發(fā)動機(jī)使用的主流技術(shù)，通過將助燃劑（液氧）和推進(jìn)劑（甲烷）分散到幾百個“大管套小管”的小噴嘴中，將液氧甲烷霧化混合均勻，其生產(chǎn)工藝復(fù)雜、成本高昂；而針?biāo)ㄊ絿娮⑵鳎恍枰粋€噴頭徑向噴注液氧，甲烷從旁邊豎著過來，兩者正交撞擊，達(dá)到最短時間實現(xiàn)均勻混合的目的。

“難就難在怎么匹配它，實現(xiàn)充分地霧化，充分地混合，充分地分散。”蔚萊用三個“充分”強(qiáng)調(diào)技術(shù)工藝要求的嚴(yán)苛性。

最驚心動魄的環(huán)節(jié)在燃燒開始的兩三秒之內(nèi)?！叭紵覂?nèi)部瞬間達(dá)到3 200 ℃高溫，而壁外流過的甲烷是- 161 ℃，燃燒后的瞬間，因為高熱量會導(dǎo)致夾套內(nèi)的甲烷氣化，但這兩三秒內(nèi)甲烷的相態(tài)卻是非常復(fù)雜的，存在氣液混合態(tài)?！蔽等R說，這兩三秒之內(nèi)如果燃燒效率低，火箭推力不夠就無法起飛，如果混合不充分就容易造成局部燒穿，火箭發(fā)射將功敗垂成。

沒有理論就自己創(chuàng)造理論，沒有方法就自己創(chuàng)造方法，沒有經(jīng)驗就自己通過仿真去摸索經(jīng)驗。藍(lán)箭團(tuán)隊面對的課題不但是沒有實踐先行者的課題，甚至是沒有透徹理論指導(dǎo)的領(lǐng)域，但是時間不允許他們等待理論大師的基礎(chǔ)研究突破。因此，他們直接從實踐到實踐地反復(fù)仿真、調(diào)試、驗證。

在- 161 ℃的冰與3 200 ℃的火形成的夾縫中，在氣液混合噴注下，實現(xiàn)充分燃燒。這只是藍(lán)箭人在設(shè)計層面突破的五個關(guān)鍵技術(shù)之一。

無數(shù)次推倒重來、無數(shù)次參數(shù)的組合，在設(shè)計的環(huán)節(jié)，藍(lán)箭的技術(shù)團(tuán)隊吃住在工作崗位上，發(fā)揮了航天人與生俱來的“死磕”精神，用時僅三個月，完成了方案的設(shè)計工作。

又用了三個月，藍(lán)箭團(tuán)隊完成了原理樣機(jī)的生產(chǎn)制造?！吧a(chǎn)廠的工人休息的時候，我們自己的技術(shù)人員頂上去加班加點地干。”蔚萊說，“別看這么小的一個東西，配合的生產(chǎn)廠家就有十五六家，我們在每一個環(huán)節(jié)擠時間、搶時間、跟時間賽跑，終于在2017年年底前交上一份自己心里過得去的成績單。”

將技術(shù)民主進(jìn)行到底

“兩個人因為意見不一致吵得一塌糊涂，攻關(guān)項目本來就沒有先例可循，各自難免認(rèn)為自己的方法是最優(yōu)解，就打到我這來了?！蔽等R回憶起一次技術(shù)爭端，“我就問他們誰的方法更安全，這個問題他們看法一致了，指向同一個人，我就說，那就先保障可靠，再一步一步地迭代，慢慢做到最優(yōu)。”

在藍(lán)箭，因為技術(shù)方案上的意見相左而產(chǎn)生的辯論幾乎是家常便飯?！按蠹抑岸际羌夹g(shù)權(quán)威，可以很快地針對問題達(dá)成技術(shù)上的共識，能夠迅速磨合，發(fā)揮合力?！睆埐湔f，一個技術(shù)問題可能在原來單位要花幾個月解決，但在這里可能幾個小時甚至幾分鐘就能解決。

能夠高效、集中地完成不可能任務(wù)，兩位帶頭人不約而同地將科研氛圍列為首要原因。技術(shù)民主是航天人的致勝法寶，在藍(lán)箭也不例外。

“我們的機(jī)構(gòu)設(shè)置比較扁平，減少了決策冗余，給科研人員充分的授權(quán)。”張昌武說，可能一個轉(zhuǎn)身，兩個專業(yè)之間將問題一溝通，一個涉及到兩個專業(yè)的問題就解決了。

這樣的節(jié)奏正適合了當(dāng)下的市場“渴求”，與藍(lán)箭成立之初的2015年相比，衛(wèi)星發(fā)射需求呈現(xiàn)了爆炸式的增長態(tài)勢，然而，實際發(fā)射的效率并沒有提升，仍然處于一個“到處在找火箭”的狀態(tài)。

藍(lán)箭已經(jīng)與丹麥的企業(yè)簽署了對外發(fā)射服務(wù)的協(xié)議。市場等在那里，盡管整個中國民營航天還處于1.0版本的前夜，但張昌武認(rèn)為，中國的民用航天領(lǐng)域正在蓄勢待發(fā)，證明自己能夠擁有飛出去的火箭。在藍(lán)箭之后，更多的民用火箭制造企業(yè)紛至沓來，實力派終將會脫穎而出。

“人類必將走入太空經(jīng)濟(jì)的時代，而一個時代的建立，是全民意義上的遍地開花，而不會是國家力量的一枝獨秀?！蔽等R說?！發(fā)and your dream in space（在太空著陸你的夢想）”是藍(lán)箭的信念，這其中的“你”，包含每個平凡的普通人，他說：“希望我退休之前在藍(lán)箭能干成一件事情，就是把航天與公眾的交通銜接起來，實現(xiàn)交通工具的第五次革命?！?/p>