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SpaceX发展与政府支持专题(二):SpaceX缘何占据美国发射市场半壁江山
    日期:2020年03月26日    字体:【】【】【

近年来,在美国宇航局的扶持下,太空探索技术公司(SpaceX)快速成长,其年度火箭发射次数已经超过美国传统老牌航天企业的火箭发射次数之和。考虑到SpaceX公司只是一家成立仅仅十几年的私营企业,这一数据无论如何都是令人震惊的。那么,这一切是怎样发生又为什么会发生呢?

2017年,世界各国共完成91次运载火箭发射,美国完成29次发射,其中太空探索技术公司(SpaceX)的猎鹰9火箭完成18次。2017年6月5日,SpaceX公司发射猎鹰9火箭,执行“CRS-11”任务,将龙货运飞船送入太空,这次发射的猎鹰9火箭和“龙” 飞船都是回收利用的火箭和飞船,成为航天发射历史上的一个重要节点。

2018年,世界各国共完成114次运载火箭发射,美国完成31次发射,其中SpaceX公司的“猎鹰9”完成20次发射,猎鹰重型火箭完成首飞。2018年2月6日,SpaceX公司从肯尼迪航天中心首次发射猎鹰重型火箭,成功将一辆红色特斯拉跑车送入太空,“猎鹰重型”也成为目前世界上运载能力最大的运载火箭。

SpaceX公司以及其猎鹰9运载火箭持续的优异表现,给业内一个强力展示:SpaceX公司已经占据美国发射市场半壁江山,SpaceX公司已经占据全球商业发射市场半壁江山。SpaceX公司强势表现的背后,究竟存在什么原因?产品、价格,抑或技术?

一、产品是根本

君子务本,本立而道生,商业活动的本质依托是产品,有好的产品才有可能去获得好的市场。“猎鹰 9”是一型经典火箭,即使抛开“重复使用”这一典型产品特征,猎鹰9火箭也是目前世界各国运载火箭中的佼佼者。

在技术指标方面,猎鹰9火箭有着非凡的运载效率,“猎鹰 9”作为一 型光杆构型的液氧煤油运载火箭,竟然 能够同时执行低地轨道(LEO)和地球 同步转移轨道(GTO)任务,并且在运载能力上处于领先位置;同时,“猎鹰9”广泛采用轻质高效箭体结构、复合材料气瓶、推进剂过冷加注等技术,进一步提高火箭性能指标。

在可靠性方面,猎鹰9火箭在设计上采用简化设计的理念,全箭可靠性有根本保证。由于没有助推器,本质上剔除了助推分离的风险;火箭一二级均是采用梅林发动机,发动机自身产品可靠性容易得到提升。

在实用性方面,猎鹰9火箭全箭只采用一种推进剂,可以减少发射场的推进剂保障难度;在分离系统设计上,采用冷气推进分离,一定程度上提高了分离系统的可检测性。好的产品是每一个公司所追求的目标,拥有一款好的产 品,在市场拼杀中自然能够占据有利地形。

二、价格是王道

目前SpaceX公司官网上,猎鹰9火箭发射报价是6200万美元,猎鹰重型火箭报价是9000万美元。暂且不谈猎鹰重型火箭的产品成熟程度及发射市场的约束性,单论猎鹰9火箭,其单位质量有效载荷发射价格也是当前发射市场最低,或者接近最低。在目前国际GTO发射市场,猎鹰9火箭单位载荷发射价格约是1万美元1千克,而美国联合发射联盟公司(ULA)的“德尔 塔4”和“宇宙神5”大约是2万美元1千克,欧洲阿里安5火箭也是大约2万美元1千克,俄罗斯质子号运载火箭大概是1.5万美元1千克。这些曾经的商业发射市场主力火箭单位载荷发射价格均高于“猎鹰9”,能在价格上与猎鹰9火箭抗衡的,只有中国的长征三号乙运载火箭。SpaceX公司扁平化的管理模式、集中化的采购和生产模式,也为成本控制提供了帮助。何况在重复使用的大趋势下,猎鹰9火箭有可能进一 步降低发射价格,提高自己的价格竞争能力。

三、环境是风向标

根据美国卫星工业协会研究报告,2017年度全球卫星产业总收入相比2016年增加3%,但是卫星发射产业收入下降16%。在这样商业火箭发射市场并不是特别景气的情况下,SpaceX公司能占据商业发射市场在较大的份额,也实属不易。研究火箭商业发射市场变化规律,有几个现象值得关注。一是美国航天政策变化。21世纪初,美国航天政策向深空探测转变,近地轨道空间的太空活动被美国宇航局交由私营企业负责,以SpaceX公司、轨道ATK公司(现为诺格创新公司)为代表的航天民营企业迅速崛起,带动火箭发射驶入真正意义上的商业化道路,这是SpaceX公司取得成功的一个重要原因。二是竞争对手自身变化。20世纪90年代之后,国际商业发射市场主要被美俄欧瓜分,但是近些年,传统的商业发射力量受到各种各样的限制,表现不佳。其中美国ULA旗下的德尔塔4火箭和宇宙神5火箭专注于发射重要军事载荷,对商业市场兴趣不大;欧洲阿里安5火箭受制于欧洲产能影响,每年发射数量不会超过10发;俄罗斯质子号火箭逐渐日暮西山、故障频发,造成市场份额大幅降低。此消彼长,在这种市场变化中,SpaceX公司迅速占据了商业发射市场的大部分份额,猎鹰9火箭以一己之力挑战了整个商业发射市场。三是有效载荷形式变化。虽然全球卫星发射的市场总额度在减小,但是近些年小卫星逐渐兴起,各种低轨网络成为新的发展趋势。动辄几百颗的卫星组网发射,提高了对运载火箭发射次数的要求。比如猎鹰9火箭通过8次发 射任务完成铱星通讯公司第二代铱星系统75颗卫星发射就是典型代表。政策、对手及市场逐渐在变化,SpaceX公司适应了这种变化,抓住了变化中的机会,迅速扩大了市场份额。

▲马斯克和猎鹰9火箭

四、履约能力是硬标杆

市场扩大之后,履约能力是对公司运行的重要考验。在近两年的发射任务中,SpaceX公司表现出良好的履约能力,可能有如下几个原因。一是猎鹰 9火箭最大程度收缩构型。虽然“猎鹰9”以善于改进、逐步优化著称,但是只要完成改进,SpaceX公司就会迅速放弃前序状态,将所有火箭构型归结为最终状态,比如目前只有猎鹰9 Block5火箭这样一种构型。构型收缩将有利于公司维护产品技术状态、组织生产制造和发射。二是重复使用技术有可能是提高 “猎鹰9”产能的一个原因。2018年的发射任务中,“猎鹰 9”多次使用复用状态的一级,虽然没有资料表明一级复用之前需要执行的检测项目需要消耗多长时间,但是从产品周转周期上来推断,重复使用一级有可能是提高产能的一个因素。三是强大的工业基础、数字化的生产制造能力、产品化的系统设计为“猎鹰 9”实现批生产奠定了基础。猎鹰9火箭所有贮箱直径相同,一二级基本上采用一型梅林发动机,这些典型产品特征为火箭大批量生产提供了技术基础。

▲霍索恩厂房里的火箭

本文尝试从产品、价格、环境和履约能力四个方面分析SpaceX公司能够占据国际商业发射市场半壁江山的原因,未必全面,也未必准确。但是,提高市场竞争力,终归需要解决市场需求的产品和能力,SpaceX公司在这方面确实做得很好。

本文原载于《太空探索》2019年第3期,作者为陈海鹏

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