张继文
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贝索斯的蓝色起源与他关注的太空旅游市场丨亿欧解案例

张继文
2020-04-30 · 14:00
[ 亿欧导读 ] 提到民营火箭发射公司,外界一般都会想到马斯克的SpaceX。与SpaceX的高调行事作风不同的是,美国亚马逊公司(Amazon)创始人杰弗·贝索斯于2000年创建蓝色起源后,该公司便一直埋头做技术。
商业航天,亚轨道,火箭研发,动力模块

作者:张继文,图片来自“Pixabay”

撰文丨张继文

编辑丨唐钰婷

此次新冠肺炎(COVID-19)引发了全球经济动荡,太空行业也未能幸免于难。因阿根廷施行旅行限制,太空探索技术公司SpaceX不得不无限期推迟该国的SAOCOM 1B卫星发射计划。同样是私人火箭发射公司,蓝色起源(Blue Origin)也在密切关注疫情对公司运营的影响。

日前,蓝色起源表示:“公司收到了美国国防部和国土安全部的信件,根据其对国家安全的未来价值,豁免蓝色起源在全球范围的封锁。”自从蓝色起源于2018年获得美国空军合同,并获5亿美元用于开发“新格伦”(New Glenn)可重复使用轨道运载火箭系统,蓝色起源的火箭研发便被美国政府认为是国家必要任务。

由此可见,由全球首富、亚马逊创始人杰夫·贝索斯一手创办的蓝色起源,在尖端技术和成本优势上深入布局,从而在民营火箭发射领域占有一席之地。

低调布局火箭技术

提到民营火箭发射公司,外界一般都会想到马斯克的SpaceX。与SpaceX的高调行事作风不同的是,美国亚马逊公司(Amazon)创始人杰弗·贝索斯于2000年9月创建蓝色起源后,该公司便一直埋头做技术,很少对外发声。

蓝色起源成立的目的是在亚轨道高度实现太空旅行,因此,该公司十分注重研发火箭、飞船复用技术。自从创立以来,低调内敛的蓝色起源采用渐进式的发展模式,一步一步地实现技术突破。

从垂直起降技术验证和发动机研制开始,到亚轨道飞行器,再到大推力的液氧/甲烷发动机以及“新格伦”(New Glenn),蓝色起源通过扎扎实实的技术打磨,做好每一款产品,也让自身成为商业航天领域的重要力量。

蓝色起源实现技术从无到有的跨越,与贝索斯采用直接从其他航天公司引进成熟人才的策略密不可分。

蓝色起源的第一功臣,莫过于蓝色起源公司首位高级副总裁罗伯·梅尔森(Rob Meyerson)。2003年,罗伯·梅尔森以项目经理的身份进入蓝色起源,没过多久,罗伯·梅尔森便出任了蓝色起源的总裁,并负责公司的研发项目,直至2017年12月卸任。

在罗伯·梅尔森任职期间,他与贝索斯一同推动蓝色起源发展成拥有千名员工的商业航天公司,也让蓝色起源的技术逐渐成熟。

在这期间,蓝色起源于2005年完成了首个试验飞行器“卡戎”的试飞工作,该试验飞行器采用4台罗罗公司(Rolls Royce)的蝰蛇-MK301(Viper-MK301)航空喷气发动机驱动,设计用于试验自主制导与控制技术。

在“卡戎”试飞后,蓝色起源便开始着手“新谢泼德”飞行器的研发工作。在全尺寸的“新谢泼德”飞行器进行高空飞行试验之前,蓝色起源做了大量工作。最重要的工作便是技术验证,蓝色起源通过多型验证机完成垂直返回着陆技术的研发验证工作。

“新谢泼德”飞行器首个技术验证机“戈达德”(Goddard)即动力模块-1(Propulsion Module 1)于2006年完成首次垂直起降飞行试验,最大飞行高度为85m;2007年,戈达德完成第二次飞行工作,本次飞行不仅提升了飞行高度,还验证用于实现发射前准备、发射、飞行和着陆自动控制的飞行软件设计。

在四次飞行试验之后,蓝色起源于2015年完成第一架“新谢泼德”飞行器的研制,并进行了全尺寸飞行器的飞行试验。这款飞行器的动力模块头部设计了环形翼和可展开的垂直翼,以提高飞行器的稳定性。

截至目前,蓝色起源的三架“新谢泼德”飞行器共完成了9次商业有效载荷任务。同时,蓝色起源计划从第四架“新谢泼德”飞行器开始进行载人飞行。

蓝色起源的盈利项目

一号功臣梅尔森带领着蓝色起源度过了0到1的艰苦岁月,曾经先后在霍尼韦尔航天(Honeywell Aerospace)、联合航天联盟公司(United Space Alliance)、美国航天公司(U.S Space)任职的鲍勃·史密斯将会采取怎样的方式带领蓝色起源进入新的发展阶段?

目前,蓝色起源公司旗下的火箭主要是新谢泼德火箭和新格伦火箭,不过,这两款火箭处于不同的开发阶段。

当前,新谢泼德火箭已经成功发射12次,并且已经完成六次携带太空舱的飞行。在2019年12月的试飞中,新谢泼德火箭携带着美国宇航局(NASA)和其他客户的大量科学试验载荷,还有儿童寄来的1万张明信片。

从“新谢泼德”火箭的产品定位来看,它的主要用途是搭载乘客进行短途飞行。蓝色起源原本计划在2019年实现载人飞行,最后因诸多因素不得不推迟。

但是,载人太空旅游项目并不会让蓝色起源快速收回成本,更不会让其在此业务中获利。2018年7月,蓝色起源对外售出客票,售价为20万-30万美元/位,而且“新谢泼德”飞行器每次任务最多只能搭载6名乘客。

有媒体曾经报道,“新谢泼德”飞行器每执行一次飞行任务的成本是1000万美元。短期来看,即便载人航天旅游业务真正成型,该业务并不会成为蓝色起源的营收来源。

虽然,贝索斯创立蓝色起源是为了实现他少年时期的梦想,但贝索斯也不得不为公司未来的营收来源做规划。

与新谢泼德不同,蓝色起源的“新格伦”火箭和BE-4液氧/甲烷发动机很有可能成为公司的主要产品。

想了解蓝色起源的BE-4发动机的发展史,不得不追溯蓝色起源BE-1、BE-2、BE-3这三款发动机研发历史。起初,蓝色起源的火箭想采用过氧化氢/煤油火箭发动机,因此,BE-1发动机采用过氧化氢推进剂,BE-2发动机采用过氧化氢/煤油推进剂。

不过,动力模块-2的第二次飞行试验过程中,飞行失稳、安全系统终止了推力,结果,动力模块-2坠毁。此次失败后,蓝色起源开始研制BE-3液氢/液氧发动机,而且BE-3发动机采用抽气循环方式,具有多次点火启动能力,以防出现此前的情况。

正因为蓝色起源在BE-3发动机的技术积累,才使得蓝色起源的BE-4发动机项目快速发展。2019年8月, 蓝色起源的BE-4发动机完成了100%的推力测试,其推力已达到了240吨级。

在世界范围内,只有两款可以使用的液氧甲烷发动机:SpaceX的猛禽raptor和蓝色起源的BE-4。从指标来看,SpaceX的猛禽rapto的推力能达到200吨级,并已经在星舰(Starship/hopper)上测试. 

值得注意的是,“新格伦”火箭虽说仍处于研发阶段,但该火箭已经取得多个商业卫星发射任务。可以预见,“新格伦”火箭已经向轨道发射发力,并且向大型载荷市场发力。同时,蓝色起源的发动机也会因量产而降低制造成本,并且有望最先成为蓝色起源的盈利项目。

参考资料

https://www.blueorigin.com/news/blue-origin-opens-huntsville-engine-factory

https://zhuanlan.zhihu.com/p/76508700

蓝色起源公司“新谢泼德”飞行器及其未来发展分析

https://www.blueorigin.com/news/new-shepard-mission-ns-12-updates

本文来源于亿欧,原创文章,作者:张继文。转载或合作请点击转载说明,违规转载法律必究。

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