蓝色起源把火箭发动机成本砍到 1/4, 目标一年发射 1000 次

Northstar 发动机零件减半、质量轻 30%、65% 可 3D 打印,制造成本只要 BE-4 的四分之一;起始推力 71.5 万磅,New Glenn 想一年飞 1000 次。 11 月 5 日

Northstar 发动机零件减半、质量轻 30%、65% 可 3D 打印,制造成本只要 BE-4 的四分之一;起始推力 71.5 万磅,New Glenn 想一年飞 1000 次。

11 月 5 日,蓝色起源在佛罗里达肯尼迪航天中心附近的 UP.Summit 会议上宣布了 New Glenn 火箭的两项升级。CEO Dave Limp 说,发射需求从未像现在这么高。配合这两项改动,公司给 New Glenn 定的长期目标是每年发射 1000 次以上。这个数字放在今天的航天业里相当激进,它要求发动机不再是一台台手工攒出来的精密件,而是能按天下线的工业品。

两项升级分别是替换一级发动机的 Northstar,以及新增的氢氧第三级 GS3。前者已经进入试车阶段,后者瞄准的是直接把载荷送进地球同步轨道和地月转移轨道。

把 BE-4 拆到只剩一半零件

Northstar 是 BE-4 的简化加强版。按 Limp 的说法,它的零件数量只有 BE-4 的一半,质量低 30%,约 65% 的部件可以 3D 打印,制造成本压到 BE-4 的 25%。推力上,现役 BE-4 是 64 万磅,Northstar 起始推力 71.5 万磅。燃烧方案没变,仍是甲烷加液氧、富氧分级燃烧循环、单轴涡轮泵架构,也就是说蓝色起源没有赌新技术路线,而是在制造工艺上做减法。

公司目前大约每 10 天造一台 Northstar,目标是把单台装配时间压到一天以内。BE-4 不会立刻退场,还会继续供给联合发射联盟的 Vulcan 火箭,那款火箭一级用两台。同一条产线上两代发动机并行,本身也说明这次替换是渐进的。

第三级要解决的是液氢贮箱

图片来源:Ars Technica

GS3 全名 Glenn Stage 3,被塞进级间段里,不占用整流罩容积,7×2 和 9×4 两种 New Glenn 构型都能用。装上它,7×2 构型可把 8 吨载荷直送地球同步轨道、10 吨送入地月转移轨道;9×4 构型对应 14 吨和 20 吨。动力是 BE-7,和蓝色起源登月着陆器同款,烧液氢液氧,适合在轨工作。

难点在贮箱。氢是最小原子,容易漏,复合材料在热循环和机械应变下会开裂,加剧氢分子逃逸。公司一度不确定 5.5 米直径的大型复合材料贮箱能不能承压装液氢。近期在德州 Launch Site One 完成首次复合材料液氢加注测试,贮箱加压到运行最大载荷的 100% 并保持 2.5 小时,又在 150% 压力下保持 10 分钟。团队认为 GS3 方案可以往下走,目标 2028 年为政府客户首飞。

1000 次一年,其实是一道产能题

Limp 的原话是「要以更低成本进入太空,就得把飞行器的每个部分都看一遍」,他称这次改动会改变游戏规则。但 1000 次一年意味着平均每天近 3 发,发动机、贮箱、总装、发射工位和回收复用必须同时跟上。把零件减半、65% 交给 3D 打印,本质是把瓶颈从精密制造转到增材制造产能和一致性控制。这也是商业航天现阶段真正的分水岭:比的不是单次入轨,而是能不能把火箭做成可批量交付的产品。

中国视角:甲烷路线与成本战的下一程

国内商业航天这几年走的是同一条技术线。蓝箭航天的朱雀系列、天兵科技的天龙系列、星际荣耀与中科宇航的型号,都在液氧甲烷和可复用上投入,部分型号已入轨。差距主要不在能不能飞,而在年发射频次、发动机批量产能和单位入轨成本。

蓝色起源把单台发动机成本砍到四分之一、装配压到一天以内,如果兑现,会把全球商业发射的价格基准再往下推一档。对中国厂商,压力有两层:一是国内发射工位和测发流程能否支撑高频次,二是当对手把成本压到这个量级,靠低价抢国际订单的窗口会收窄。真正的护城河还是供应链,涡轮泵、阀门、复合材料贮箱这些环节,谁能在国内批量、稳定、便宜地做出来,谁才有资格谈价格战。

今日金句

“1000 次一年比的不是单次入轨,是能不能把火箭做成可批量交付的产品。把发动机零件减半、65% 交给 3D 打印,本质是把瓶颈从精密制造转到产能和一致性。”

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       原文标题 : 蓝色起源把火箭发动机成本砍到 1/4,目标一年发射 1000 次

(来源:维科网)
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