云和产业观察

中国商业运载火箭发展历程（二）

2.1 固体火箭

固体火箭发动机是指使用固体推进剂的化学火箭发动机。固体火箭发动机由药柱、燃烧室、喷管组件和点火装置等组成。固体推进剂点燃后在燃烧室燃烧，产生高温高压的燃烧产物，燃烧产物流经喷管膨胀加速，以高速从喷管排出从而产生推力。

图4：固态火箭发动机   资料来源：《固体火箭发动机设计技术基础》

固体火箭发动机凭借其结构简单、可靠性高、便于机动部署、快速响应、维护使用方便等诸多优点，现已成为战略/战术导弹武器的主要动力装置，同时，固体火箭发动机是航天运载火箭系统的重要动力源，国外大型或重型捆绑式运载火箭多将其作为首选助推动力。由于固体火箭推进剂比冲较低，固体火箭一般需要采用多级构型才能实现入轨，但是多级构型会影响到火箭整体的复杂性、可靠性以及成本问题。虽然固体火箭发动机在起步阶段研发和制造成本低， 固体火箭也是很多民营运载火箭公司进入商业发射服务领域的敲门砖，但当需要大推力火箭来发射更重的载荷时，固体火箭发动机的技术难度和成本就会爆发式增长。目前，固体火箭主要用于执行近地轨道或太阳同步轨道任务，更适合于追求快速发射的小卫星需求。

2.2 液体火箭

液体火箭发动机是目前运载火箭主级或上面级的主要动力。随着导弹和航天事业的迅猛发展，液体火箭发动机的应用范围和种类越来越多，可按工况特点、推进剂类型、推进剂供应方式和用途等分类。各种不同类型的液体火箭发动机虽然结构有一定差别，但是基本组成都有推力室、推进剂贮箱、推进剂供应系统、涡轮工质供应系统、增压系统和自动器等几部分。

图 5：液体火箭发动机分类  资料来源：《航天推进理论基础》

图 6：“猛禽”（Raptor）发动机系统  资料来源：《美国 SpaceX 超重-星舰首飞分析及对中国航天产业的启示》

液体火箭发动机动力路线的选择主要从三方面考虑，即推进剂类型、推进剂供应方式与泵压式系统的循环方式。目前，大多数液体火箭发动机使用双组元推进剂，典型的双组元推进剂组合主要包括四氧化二氮/偏二甲肼、液氧/液氢、液氧/煤油和液氧/甲烷。四氧化二氮/偏二甲肼属于常温推进剂，稳定性好，对冲击振动均不敏感，能够长时间贮存，加注过程简单，可以缩短发射准备时间，但是偏二甲肼是剧毒燃料，四氧化二氮/偏二甲肼燃烧会产生橘红色有害烟雾，严重污染环境。液氧/液氢比冲最高，性能优异，是无毒、绿色环保推进剂组合，但是密度比冲最低，需要体积较大的燃料贮箱，导致飞行器体积很大，另外由于液氢的温度极低， 贮箱和管路必须很好地隔热，以尽量减少液氢的蒸发，以及湿气和空气在贮箱外壁的凝结，引入推进剂之前，必须吹除所有管道和贮箱中的空气，不然固态空气与液氢混合易发生爆炸，并且固态空气也容易堵塞管道和阀门，这使得系统结构和发射工序都更为复杂，成本较高。液氧/煤油和液氧/甲烷同为无毒、绿色环保推进剂组合，由于甲烷比热容高、结焦温度高、黏度小，是较为理想的冷却剂，可以更好地满足重复使用推力室冷却的要求，另外煤油在富燃燃烧时存在比较严重的积碳问题，将导致涡轮堵塞影响发动机推力，而甲烷在富燃燃烧时积碳极少，基本上没有影响，甲烷的以上优势降低了重复使用的维护成本，此外甲烷沸点与液氧相近，推进剂储箱可以采用共底储箱结构形式，从而提升了结构效率，考虑到未来月球和火星探测的需求，甲烷是最适合就地取材制取的。迄今为止，俄罗斯的 RD-170 系列代表了液氧/煤油发动机技术的最高水平，美国的 SSME 代表了液氧/液氢发动机技术的最高水平，美国蓝色起源公司的 BE-4 与 SpaceX 公司的 Raptor 代表了液氧/甲烷发动机技术的最高水平。

表2：不同推进剂的物理性质

资料来源：《液体火箭发动机结构动力学理论及工程应用》

表3：不同推进剂组合发动机理论比冲对比

资料来源：《液体火箭发动机结构动力学理论及工程应用》

液体火箭发动机按推进剂供应方式分为泵压式发动机和挤压式发动机。挤压式供应系统利用高压气体将贮箱中的液体推进剂挤压输送到发动机的推力室，是最简单的推进剂供应方式， 通常用在推进剂量和总冲量较小且比冲要求不高的发动机上。泵压式供应系统通常采用燃气驱动的涡轮泵作为主要增压装置，可以使推进剂组元在泵出口获得很高的压力，有效减少贮箱和增压系统的结构质量，并且获得很高的燃烧压力，提高发动机比冲，通常应用在推进剂流量大、推力大、性能高的场合，如运载火箭和战略导弹的主动力、上面级主推进系统等，系统较复杂。

图 7：挤压式（左）和泵压式（右）供应系统

资料来源：《液体火箭发动机结构动力学理论及工程应用》

泵压式系统的循环方式按照涡轮工质的来源可以分为燃气发生器循、补燃循环（又称分级燃烧循环）、膨胀循环及抽气循环，其中补燃循环又分为富氧补燃循环、富燃补燃循环和全流量补燃循环。按照涡轮工质的排放方式又可分为开式循环和闭式循环，其中燃气发生器循环和抽气循环属于开式循环，补燃循环和膨胀循环属于闭式循环。各类循环方式的主要区别在于性能和结构复杂度，性能包括比冲、推力和推重比，它决定了飞行器的运载能力，结构复杂度包括组件数目和技术成熟度，决定了研制经费、生产周期和成本以及产品可靠性。综合比较， 补燃循环技术先进，无比冲损失，发动机性能更高，可以有效降低航天运载器的发射成本， 代表着液体火箭发动机的发展方向。

表5：不同循环方式的适用范围及优缺点

资料来源：《航天推进理论基础》

|云和资本成功协办北京畅融工程海外融资精品沙龙

11月6日，由北京市市委金融办主办，云和资本、云和战略性新兴产业投资研究院协办的“北京畅融工程海外融资精品沙龙”成功举办！

北京市委金融办北京畅融工程有关工作负责人聂晓辉先生，北京市政府特聘专家颜兵教授，云和资本合伙人、云和战略性新兴产业投资研究院院长严明花女士，彼兹菲尔德（北京）科技有限公司 CEO刘峻博士，中国投资协会股权和创业投资专委会副会长关键先生以及多家高新科技创业型公司创始人和高层管理者参加了本次沙龙。

云和资本合伙人、云和战略性新兴产业投资研究院严明花院长结合“六个盒子”组织诊断工具，剖析了创业公司在目标、结构、流程、奖励、工具和管理等方面的痛点，并提出了改善建议。

严院长还指出，随着AI等高新科技发展，企业运营已进入全球无边界工作环境时代，传统管理模式已不适应新商业生态。创始人和管理者需掌握道韵融合、刚柔并济的管理方式，以赢得员工信任、激发潜能、营造愉悦氛围，与员工共创佳绩。    

|翔钛新材惊艳亮相第十五届珠海航展

11月12日，翔钛新材亮相第十五届中国国际航空航天展览会（简称第十五届珠海航展）。翔钛新材在钛合金产品研发与生产方面拥有强大实力与领先技术，产品应用范围广泛，涉及航空航天航海等多个领域。展会期间，展示了专业化，定制化和智能化的生产装备以及数个典型产品。

航展现场，翔钛新材团队不仅与客户的个性需求展开深度对话，协力探索钛合金材料在多元化应用场景下的无限可能与创新性解决方案；还与世界各地参展商进行深入交流，共同探讨钛合金材料全球范围内的合作与发展机遇。

（来源：翔钛新材）

|燧原科技携手经方云，助力庆阳“人工智能+中医药”产业

近日，在庆阳“人工智能+中医药”产业生态大会上，由燧原科技、经方云科技、天士力集团、中关村炎黄中医药科技创新联盟、陇东学院、市中医医院共同发起成立了“人工智能+中医药”产业联盟。

庆阳是岐黄中医药文化的重要发源地，拥有深厚的历史底蕴和丰富的医药资源，人工智能与中医药的结合，不仅是对岐黄文化的传承与发展，更是对中医药产业现代化、智能化转型的有力推动。燧原科技将以庆阳“东数西算”枢纽节点强大的算力底座为支撑，积极推动人工智能生态建设，与合作伙伴一起赋能千行百业。

（来源：燧原科技Enflame）

|唯速智驾获清华大学技术投资

近日，清华大学以全球领先的“引导式自动驾驶编队技术”投资入股唯速智驾，这一举措不仅为唯速智驾带来了强大的技术支持，更推动着智能驾驶技术商业化进程的加速。得益于清华大学的技术投资，唯速智驾不仅成功获取了相关技术专利，也在车辆与运载学院黄晋教授的指导下，唯速智驾针对大宗商品物流的特殊需求，对编队算法进行了深度定制和优化，推出了名为“WizDriver”的引导式自动驾驶编队系统。

“WizDriver”的引导式自动驾驶编队系统基于“车路云一体化”理念，集成了高清地图、多传感器融合技术、加密基础设施通信（V2X）系统以及基于强化学习的决策控制策略，旨在实现多辆重卡编队的高效运作，并确保车辆间的协同作业与安全。此外，通过云端的实时数据监控和预警调度功能，还能实时跟踪车队运行状况，及时识别并解决潜在问题，进一步提升物流运输的效率与安全性。

首款应用“WizDriver”引导式自动驾驶编队系统的重卡，是煤炭运输市场最火热的子母车车型。该车型由唯速智驾与东风柳汽联合研发，是国内首款异构车型、冗余线控系统的智驾编队重卡。母车支持L2或L4级自动驾驶（需一名安全员监控），而子车则可实现完全自主的L4级自动驾驶。这一车型不仅降低了能耗、过路费及司机费等运输成本，更满足了大宗商品物流对效率和安全性的双重需求。首批子母车即将进行公开道路测试并在新疆等地展开示范运营。

（来源：唯速智驾）

|星恒&星久科全系高性能产品登陆米兰展

11月5日，EICMA米兰国际摩托车展盛大开幕。星恒作为全球小动力锂电池龙头，凭借在电动两轮车技术、产品、方案等层面21年的深厚底蕴和积累，联合子公司星久科，携旗下高安全、高性能新品闪亮登场，展示了面向轻型电动车（LEV）从电芯到PACK的完备锂电解决方案。

星恒电摩锂电池产品搭载自主研发的“锰核晶元材料+双导智能”材料技术，即使用复合固态电解质、超导材料钛元素，形成了以锰、铁、铝、钛等元素为主的多元金属导电网络和双子智导通道，使锂离子及电子导电率大幅提升20%以上，实现更强劲的动力输出和更为稳固的安全性能。

星恒电摩锂电产品，具有多样的材料、尺寸和容量，与主流电摩车型高度适配，代表着行业领先技术。支持2C持续放电和3C峰值放电，满足市场对强劲动力的需求，电芯循环寿命≥3000次，有效降低用户成本。此外，产品外观采用高强度PC + ABS塑壳以及IP67防水标准，保障安全稳定；智能BMS系统提供8重安全防护。

（来源： 星恒锂电池）

|八维通亮相2024中国智能交通大会

11月3日—6日，由中国智能交通协会主办的2024中国智能交通大会（ITSAC 2024）在杭州国际博览中心举行，大会以“新质 增效 人本 创新”为主题，汇聚交通领域知名专家、学者、企业高管，共同探讨智慧交通发展新趋势、分享科技新成果。

本次大会上，八维通科技有限公司全面展示了在城市交通领域数字化的实践探索与应用成果，推动智慧交通新质生产力高质量发展。

大会同期，由八维通作为赛题承办单位的“2024第二届中国智能交通创新挑战赛”结果正式揭晓。本次赛题不仅吸引了上海市隧道工程轨道交通设计研究院、中国中车南京浦镇车辆有限公司等单位的优秀选手，还包括来自同济大学、东南大学、深圳大学、重庆交通大学等知名高校的优秀学子。参赛团队就轨道交通运维运营中的具体问题展开深入分析，并针对性提出了切实可行的数字孪生解决方案，为轨道交通行业的未来发展提供了有益参考。

（来源： 八维通）

|九州云箭亮相第15届中国航展

11月12日~17日“第十五届中国国际航空航天博览会”于珠海正式开展！九州云箭作为参展单位之一，将为大家展示最新成果及动态，同时还可以VR体验发动机装配和试车，此外，九州云箭更是携带了“龙云”发动机1:1真机。

（来源：九州云箭）

|中科院上海药物研究所研究员吴婉莹教授受邀到访康立泰

近日，中科院上海药物研究所研究员吴婉莹教授受邀到访康立泰。董事长吴明远、康立泰核心研发团队与吴教授在自然科学基金基础研究领域、创新药物质量体系建设、药物分析方法探索以及高水平文章撰写发表等方面，进行了深入的交流探讨。

（来源：康立泰生物）

|南沙科金控股集团亮相粤港澳大湾区全球招商大会

11月8日，2024粤港澳大湾区全球招商大会在广州举行。本次大会由粤港澳三地政府联合举办，诚邀全球企业走进大湾区、发掘新商机、共享新机遇。广东省委书记黄坤明出席大会并致辞，香港特别行政区行政长官李家超、澳门特别行政区行政长官贺一诚、商务部部长王文涛发表视频致辞或推介，广东省省长王伟中出席并作主题推介，省政协主席林克庆出席。

在粤港澳大湾区应用场景招商发布会专场，广州南沙科金控股集团有限公司（以下简称“科金控股集团”）携科金数智人产品亮相，科金控股集团副总经理黄皞给大家分享了科金数智人作为新质生产力在不同应用场景下展现出人工智能的独特魅力。

（来源： 科金控股集团）

|无锡高新区创投项目融资对接路演活动顺利召开

11月7日，在区发改委指导下，由无锡市高新区创业投资控股集团有限公司主办，无锡高新区（新吴区）创业投资促进会承办的“梦想起航 ‘融’创未来”无锡高新区创投项目融资对接路演活动成功举办。

（来源：投控集团）

|无锡交通集团“飞向”珠海航展

11月12日，第十五届中国国际航空航天博览会在广东珠海开幕，无锡交通集团下属道尼尔海翼 & 无锡丁蜀机场首次在珠海航展亮相。

（来源：无锡交通集团）

|浙江金控成功发行2024年第二期公司债券

11月8日，浙江省金融控股有限公司在上海证券交易所面向专业投资者成功公开发行2024年第二期公司债券。公司主体评级AAA，债券发行规模12亿元，发行期限3年，发行票面利率2.1%，全场认购倍数3.26倍。

（来源：浙江金控）