今年4月，北京天兵科技有限公司（以下簡稱“天兵科技”）研制的天龍二號液氧煤油運載火箭（TL-2）在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功首飛。該火箭采用3D打印高壓補燃發(fā)動機、3機并聯(lián)發(fā)動機技術(shù)，能實現(xiàn)箭體結(jié)構(gòu)重復(fù)使用。

憑借過硬的科技創(chuàng)新實力，天兵科技以中大型液體型譜的天龍系列火箭，叩開了低成本火箭發(fā)射市場的大門。作為我國商業(yè)航天領(lǐng)域領(lǐng)先開展新一代液體火箭發(fā)動機及中大型液體運載火箭研制的高新技術(shù)企業(yè)，天兵科技估值超過150億元。

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立足市場準確定位

隨著我國航天事業(yè)迅猛發(fā)展，瞄準低成本發(fā)射市場的民營商業(yè)航天企業(yè)逐漸成長壯大，天兵科技就是其中有代表性的一家企業(yè)。

近年來，世界范圍內(nèi)低軌衛(wèi)星發(fā)射正在加速布局，全球宇航火箭發(fā)射頻率大幅增加。天兵科技董事長康永來說，中大型可重復(fù)使用液體運載火箭可以滿足大規(guī)模衛(wèi)星組網(wǎng)的低成本發(fā)射需求，是未來市場的發(fā)展方向。

天兵科技瞄準這個市場進行布局，已與5家衛(wèi)星公司達成合作。“天龍二號已成為我國中小衛(wèi)星發(fā)射市場上一款極具競爭力的中型運載火箭。”天兵科技天龍火箭副總師張建宏說。

“沒有成本優(yōu)勢，就沒有商業(yè)價值?！睆埥ê暾f，民營商業(yè)航天企業(yè)要在產(chǎn)品設(shè)計方案、生產(chǎn)工藝、供應(yīng)鏈體系、管理效益等方面降低成本。天兵科技明確提出“以低成本設(shè)計方案”的思路，力求做到在產(chǎn)品成本可控的前提下，為衛(wèi)星用戶提供低成本、高可靠性的定制化發(fā)射以及配套星箭對接、發(fā)射場協(xié)調(diào)、發(fā)射測控、保險技術(shù)支持的服務(wù)體系。

大刀闊斧研發(fā)創(chuàng)新

火箭的可重復(fù)使用被視為有效降低發(fā)射成本的路徑。不少企業(yè)選擇從相對簡單的固體火箭入手，試圖用發(fā)射成功證明自己的能力時，天兵科技則選擇了一條更難卻更利于長遠發(fā)展的路——直接研制液體火箭。

不走尋常路，追求“一步到位”，就要有強大的創(chuàng)新能力作支撐。

航天火箭的研制專業(yè)性強、技術(shù)門檻高，核心團隊必須有過硬的科研實力。在天兵科技位于北京市豐臺區(qū)和義科創(chuàng)產(chǎn)業(yè)園的總部，張建宏向記者介紹了這支商業(yè)航天“夢之隊”的人員結(jié)構(gòu)：員工總數(shù)300多人，其中碩士及以上學歷研究生占比達95%，核心技術(shù)團隊平均年齡30多歲。

發(fā)動機是火箭的“心臟”，也是火箭技術(shù)含量最高、難度最大的部件之一，研制液體火箭首先需要突破的就是發(fā)動機。按照傳統(tǒng)制造方法，液體火箭發(fā)動機要大量采用高溫合金、銅合金、鈦合金等加工材料，設(shè)計結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工藝流程長，需使用銑削、電火花、電鍍、釬焊等多種技術(shù)，生產(chǎn)耗時往往數(shù)月之久。

天兵科技的破局之法，是應(yīng)用閉式循環(huán)3D打印液體火箭發(fā)動機。針對輕量化、低成本、快速研制的迫切需求，天兵科技在發(fā)動機比沖、重復(fù)使用性、可回收性等性能上下足功夫。在天龍二號發(fā)射過程中，天兵科技自主研制的二級3D打印閉式補燃循環(huán)液體火箭發(fā)動機——天火十一號（TH-11）表現(xiàn)出彩。相比傳統(tǒng)工藝，這款發(fā)動機制造周期縮短70%至80%，成本和重量降低40%至50%，且可重復(fù)使用。

跳出傳統(tǒng)固化的條條框框，新技術(shù)路線不僅使設(shè)計有了更大的自由度，還能優(yōu)化零件流道流動性能，降低零件裝配錯誤風險，減少加工步驟，縮短產(chǎn)品研制周期，進而使研制成本更具競爭力。

布局未來規(guī)劃清晰

目前，天兵科技已搭建起以北京火箭研發(fā)中心、西安動力研發(fā)中心、鄭州動力試驗中心、張家港智能制造基地為核心的“航天智造”體系和“三機兩箭”的產(chǎn)品戰(zhàn)略布局，以及立足長三角輻射全國的供應(yīng)鏈體系。公司可為飛行器總體用戶提供各型譜的動力系統(tǒng)產(chǎn)品配套，旗下自主研發(fā)的小推力、中推力和大推力的通用型發(fā)動機產(chǎn)品，匹配衛(wèi)星推進系統(tǒng)、超音速飛行器推進系統(tǒng)、火箭及防務(wù)產(chǎn)品的主動力推進系統(tǒng)。

自小而大、由簡至繁，這家民營航天企業(yè)把未來規(guī)劃得明明白白。公司在大型液體運載火箭重復(fù)使用、重型液體運載火箭以及空天往返載人飛船等主營產(chǎn)品上作出長遠布局。

在液體火箭主動力系統(tǒng)成功研發(fā)的基礎(chǔ)上，天兵科技還自主研制了“天龍”系列液體運載火箭，產(chǎn)品涵蓋中大型、重型、載人等多種類型。其中，為發(fā)射低軌星座量身定制的天龍三號大型液體運載火箭備受關(guān)注。天兵科技天龍三號副總師劉興隆介紹，天龍三號是一個直徑約4米、起飛質(zhì)量570噸左右的“大個子”，其近地軌道運力達17噸。這款火箭采用大推力、可復(fù)用液體火箭發(fā)動機，滿足互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星“低成本、高可靠、高頻次”的發(fā)射需求，是天兵科技可重復(fù)使用中大型液體火箭的核心產(chǎn)品。

將目光放得更遠，天兵科技還規(guī)劃了可回收復(fù)用的重型液體運載火箭和洲際載人飛船，并投資建設(shè)自有發(fā)射基地，力爭早日具備每年30發(fā)以上的商業(yè)發(fā)射服務(wù)能力。 （經(jīng)濟日報記者 楊學聰）

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