2024年6月30日,中国民营航天公司天兵科技在河南巩义市进行的火箭试车过程中发生了一起意外事故。
据“巩义发布”微博消息,天兵科技自主研制的大型液体运载火箭“天龙三号”在进行一子级九机并联动力系统热试车时,因箭体与试验台连接处结构失效,导致火箭脱离发射台并意外升空。随后,箭上计算机主动执行了关机程序,火箭最终在距离试车台西南1.5公里处的山区坠毁并解体。
天兵科技发布官方声明
天兵科技在30日晚间迅速发布情况说明,详细阐述了事故发生的具体细节。声明中提到,试车开始于当天下午3点43分,一子级火箭在点火后发动机推力达到了820吨,但由于箭体与试验台连接处的结构问题,导致火箭从发射台脱离开来。
天兵科技确认在事故发生前已与当地政府联合采取了安全保障措施,并提前组织了周边人员的撤离,经排查确认无人员伤亡。此次试验的地点选在远离市区的山区,以减少对居民和环境的潜在影响。
巩义市大峪沟镇薛庄村一村民透露,火箭发射地离她家只有一里地。火箭发射之前,当地村委提前组织了民众疏散。其提供的聊天截图显示,村干部发布通知称,“接政府通知,今天下午2时‘天兵’测试,今天早上10时前全部撤离完毕,时间两天(等通知返回)”。
关于天兵科技
公开资料显示,天兵科技是一家中国民营商业航天公司,成立于2019年4月10日。公司主要致力于研发新一代液体火箭发动机及中大型液体运载火箭。
天兵科技的创始人、董事长康永来,已经从事运载火箭技术研发与项目管理将近20年,是一位典型的科学家创业者。
康永来曾任中国运载火箭技术研究院运载火箭总体研究室主任、型号副总师、总工。作为研究院历史上最年轻的研究室主任和总体副总师,康永来曾主持过东风-17高超音速导弹以及长征十一号运载火箭的总体论证设计工作。
他此前表示,商业火箭本质上就是运输工具,其核心,就是把火箭做的规模更大一点,通过工业化的手段降低成本。要把火箭当一个制造业来运营,做到大批量、低成本、高可靠。
据巩义市政府官网,天兵科技于2020年成立巩义市天兵航天科技有限公司,并在巩义市规划建成了天兵科技综合试验中心,投入使用了天兵天霄系列四个百吨级以上推力的试车台,承担了天兵科技液体火箭的所有研制试验项目。2022年,天兵科技天龙二号液体运载火箭同样在天兵巩义综合试验中心进行一级动力系统试车,并取得圆满成功。
“天龙三号”对标SpaceX“猎鹰9号”
“天龙三号”火箭是天兵科技为我国卫星互联网星座建设量身定制的,其性能对标美国SpaceX公司的“猎鹰9号”火箭。该火箭直径3.8米,起飞质量590吨,近地轨道(LEO)运力达17吨,太阳同步轨道(SSO)运力14吨。动力系统试车中使用的一子级九台TH-12(天火十二)发动机同时点火,标志着中国现阶段运载火箭研制过程中的最大推力试验,较之前中国航天最大推力试验增长了2倍。
官方称,凭借大推力、可复用液体火箭发动机的优势,天龙三号将充分满足卫星互联网“低成本、高可靠、高频次”的发射需求,率先实现国内一箭30星以上的群打能力。
实际上,在一个月前,天兵科技大型液体运载火箭天龙三号整流罩分离试验在张家港智能制造基地圆满完成。而在今年1月份,为天龙三号配套研制的一款液氧煤油火箭发动机“天火十二”也圆满完成首飞批次全系统热试车,成功完成数十台次交付试车。
有业内人士表示,试验是此型火箭首飞前最后的一项大考,如果此次一子级火箭九机并联全系统热试车成功,那紧接着就将进行天龙三号首飞试验。
正常过程应当是火箭被固定在试车台上,点燃全部九台并联的火箭发动机,来模拟飞行的状态,点火试验时火箭保持原地不动,试车过程中和结束之后,测试人员检查发动机情况并收集各项数据用于后续分析,通过这个实验来全面检查整个系统的工作状况。
因为原计划的试验只是在地面进行,因此火箭的控制方案和安全方案(包括自毁系统),不一定是按飞行试验任务来准备的。但根据现场拍摄的视频和天兵科技发布的通告来看,试车火箭没有被牢牢固定,而是“箭体与试验台连接处结构失效,一子级火箭脱离发射台”。
火箭出去之后一段时间内还处于一个无控的状态,对周围人们的生命财产安全有比较大的威胁。从画面来看,一枚基本没有方向控制的火箭飞上天空,也确系一起极为罕见的事故。
什么原因造成的?
至于具体是什么原因造成的,可能是设计失误,也可能是现场的设备的安装有问题,或者是某些设备存在质量问题,仍然需要严格的调查才能得出结论。
天兵科技表示,将尽快完成故障归零,并组织新产品的生产和试验。此次事故也引起了国内外媒体的广泛关注,许多报道指出,尽管发生了意外,但天兵科技的迅速反应和有效的安全措施值得肯定。
据《科创板日报》引述一位商业航天投资人,火箭在试车台上意外起飞这类事故相当罕见,和以往的航天事故有着明显区别,造成这场事故的原因可能因为此前火箭计算推力偏小,导致实际推力超过试车台承载范围,也或许是操作或者试车台出现一些问题,使得火箭推力超过试车台限制范围。而火箭发射地河南巩义人口稠密,如果火箭位置稍有不对,就有可能在居民区内坠毁,那么后果将不可想象。此后,国家可能会要求国内所有火箭试车台迁出人口稠密地区附近,来确保不会再发生此类失控事故。
“该事故可能将对国内的民营航天企业产生一定的影响,以后相关审批或许会更加严格。” 该投资人说。
中国商业航天近年来飞速增长
中国商业航天市场近年来在政策支持下快速发展,市场规模预计将持续增长。
从2014年国务院首次出台鼓励民间资本参与商业航天的指导意见,到2024年商业航天作为“新增长引擎”首次被写入政府工作报告。
2015年,国家发改委、财政部、国防科工局等部门联合发布了《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015—2025年)》,明确鼓励民营企业发展商业航天,开启中国航天由单一政府主导向政府主导与市场推动相结合转变进程。
在2023年年底举行的中央经济工作会议上,商业航天与生物制造、低空经济并列为需要打造的“战略性新兴产业”。
10年间,从国家部委到各地政府,相继发布政策文件,鼓励商业航天发展。在政策推动下,中国商业航天产业发展逐渐提速。企查查数据显示,中国现存航天、卫星相关企业共21.47万家;2023年新增5.14万家,同比增长42.84%。中国商业航天发展提速很快,市场需求十分旺盛。在业内看来,未来5年,随着国家大的遥感星座、低轨通信星座的建设,商业火箭端明显是供不应求的卖方市场。
天兵科技作为中国民营商业航天的领军企业,其在液体火箭发动机及中大型液体运载火箭研发上的成就,以及对商业航天市场的贡献,得到了业界的广泛认可。
据了解,天兵科技已搭建起以北京火箭研发中心、西安动力研发中心、郑州动力试验中心、张家港智能制造基地为核心的“航天智造”体系和“三机两箭”的产品战略布局,以及立足长三角辐射全国的供应链体系。凭借自主研发的多型谱液体火箭发动机和液体运载火箭,可为卫星用户提供低成本、高可靠的定制化发射服务,目前已占有国内商业航天最大市场份额。
政策和资本的力量助推
体制机制的改革,市场力量的引入,确实缩短了应用新技术的决策链条,激发了活力,提升了效率。
自成立以来,天兵科技已完成15轮融资,累计获得超40亿元资金支持。
今年6月,天兵科技宣布完成超15亿元C+轮新增融资,本轮融资由梁溪科创产业母基金(博华资本管理)、无锡产发、央视基金、国裕高华、德岳投资、乾瞻投资、中信建投投资、君度投资、鸿富资产、合肥瑞城、苏州资管、首发展创投、国投泰康、秉鸿资本、中财腾华等多家知名机构共同完成。本轮资金将主要用于天龙三号大型液体运载火箭的首飞与批量化生产,天龙三号可回收状态产品研制,以及天龙二号中型液体火箭的批量化生产。
天兵科技主要技术推进时间表(图自:小牛行研)
老胡点评:不要因噎废食
天龙二号液体运载火箭于2023年4月在酒泉卫星发射中心成功首飞,创造了全球民营液体火箭首飞即成功等8项商业航天纪录。对于以天龙三号为代表的可重复使用火箭,则是运载火箭未来发展的大趋势和方向。天兵科技原本计划在完成一子级全系统热试车后,于今年下半年进行首飞,此次事故无疑对其计划构成了重大挑战。
业内分析人士指出,尽管此次试车遭遇挫折,但类似的试验失败在航天行业中并不罕见,包括SpaceX在内的国际著名航天公司也经历过多次失败。这些挫折往往促使行业内部进行更深入的技术分析和改进,长远看有利于技术成熟和行业发展。目前,中国商业航天正处于快速发展阶段,市场需求旺盛,天龙三号的后续进展仍值得期待。
著名媒体人@胡锡进 也在微博上对此次事件做出点评
天兵科技也表示,公司将从此次事件中汲取经验,加强安全机制,继续推进技术创新,努力实现天龙三号火箭的早日首飞和商业化应用,为中国乃至全球的商业航天事业贡献更大力量。
这次事件也提醒了整个行业,在追求创新和突破的同时,安全始终是航天活动的首要考虑。