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George Sowers:我对商业航天的一些思考(二)

发布时间:2018-01-08
文章关键词 : 商业航天



本期是第二期,作者将结合自己的实际职业生涯讲述一下1.0时代的商业航天是如何开始的,那些耳熟能详的运载火箭又是如何起落沉浮的。


本文作者:乔治•索尔斯(George Sowers),曾任美国联合发射联盟(ULA)发射服务部副总裁,2017年退休后创办了索尔斯航天咨询公司。


回顾一生,我的职业生涯横跨了商业航天的4个阶段。二十世纪八十年代初,我在马丁公司谋到了一份职位(马丁·玛丽埃塔公司,Martin Marietta),进入了当时的泰坦3火箭(Titan-3,分为A到E多个型号,最早的A型首飞于1964年,LEO运力从3-15.4吨不等)和泰坦34D火箭(1982年首飞,LEO运力14.5吨)团队。两年后,我回到校园读了5年研究生,专攻量子场理论。等我回到马丁公司就职时,马丁公司正忙着对付商业航天1.0,我也成为了商业泰坦团队的一员。不久,我转到泰坦4项目,负责军用航天发射。九十年代后期,我去了阿特拉斯5火箭(亦称宇宙神-5火箭)的开发项目组。此时,对于商业航天1.0和2.0的竞争,已经变得愈发激烈起来。进入新世纪以后,我花费了大量时间精力去帮助创建和发展商业航天3.0。而现在,我们正在与商业航天4.0密切合作并不断竞争。



泰坦34D,后来在此基础上衍生出商业泰坦


本期,我准备讲一讲商业航天1.0的一些故事和教训。

随着Intelsat在1965年发射了它的第一颗卫星,商业航天的第一波竞争开始了。然而讽刺的是,当时的Intelsat公司根本不是一家商业公司,它是由11个国家成立的一个政府间组织(全名为International Telecommunications Satellite Organization,直译为国际通信卫星组织)。时至今日,Intelsat仍然是世界上最大的通讯卫星运营商之一。2001年,到Intelsat完全私有化时,成员国已增至100多个国家。另一个运营商巨头是SES,始于1988年,卢森堡政府是它的主要创立者。1998年,SES上市,而卢森堡政府仍然是SES最大的股东。目前地球同步轨道上的绝大多数通讯卫星,都由SES和Intelsat运营着。



Intelsat的标志



早期Intelsat IVA卫星,还是自旋稳定


其他的几家主流通讯卫星运营商,比如总部在英国的国际海事卫星组织(Inmarsat)和在法国的欧洲卫星公司(Eutelsat),都是以政府间组织的形式创立,并在后来进行了私有化。

DirecTV电视直播公司在1993年发射了它的第一颗卫星,是第一批纯商业航天项目之一。它最早是休斯飞机公司的一部分,现在被美国电信运营商AT&T收购,目前营运着13颗卫星。另一个纯商业通讯卫星公司是艾科斯达Echostar(亦称回声星),总部位于我的家乡科罗拉多州。它于1995年发射了它的首颗卫星,并通过其DISH网络项目同DirecTV公司直接竞争。



商业公司DirecTV的用户接收终端


最初来自政府间组织的大量卫星发射订单,刺激着新运载系统的发展。20世纪70年代,为了巩固欧洲进入太空的能力,欧洲人开始发展他们的阿里安火箭。1980年,为了向全球发射市场推销阿里安火箭,法国航天局(CNES)创建了阿里安航天公司(Arianespace),专卖阿里安系列运载火箭。现在,Safran Airbus集团(空客-赛峰合资公司)拥有大部分阿里安公司的股份,并主要负责阿里安火箭的制造。



商业航天金牌火箭阿里安-4,它和德尔塔-2曾被认为是全世界最可靠的火箭


开发阿里安系列火箭的资金去向几乎完全公开,并由欧空局各成员国分摊。虽然目前,阿里安公司目前已经私有化,但一些观察认为,阿里安公司仍然是属于CNES的一家政府机构。长久以来,阿里安公司的主要客户是各国政府,然后才是商业公司。而近年来,阿里安公司一直在贫困线边缘挣扎,多次接受了CNES和ESA的“救助”。即便如此,阿里安公司至今仍被视作是世界商业航天发射业务的重要组成部分之一。



位于法国图卢兹的CNES总部


接下来,我们不可避免的要提到航天飞机。美国宇航局(NASA)最初认为,航天飞机是一种可以服务于所有商业航天市场的发射系统。航天飞机第一次发射是在1981年,第一次执行商业通讯卫星发射任务是1982年的STS-5。到1986年,航天飞机一共执行了11次商业发射任务。1986年,挑战者号事故终结了航天飞机的商业发射使命。



航天飞机的首次飞行


挑战者事故后,好几家私人资本进入了商业发射市场。麦克唐纳-道格拉斯公司的新德尔塔系列火箭,通用动力公司的改进型阿特拉斯(宇宙神)火箭,和我们马丁公司的商业泰坦火箭一起,开始去填补后航天飞机时代商业发射市场的巨大缺口。此时,国安部门也开始纷纷抛弃原先完全依靠航天飞机的计划(Blue Shuttle),启动军用泰坦4项目。

二十世纪八十年代后期,我在商业泰坦项目里工作了好几年。不幸的是,四败一的战绩以及泰坦项目高风险的管理模式很快导致了商业泰坦计划的夭折。虽然泰坦没能活到最后,但是商业阿特拉斯和商业德尔塔这俩兄弟倒是坚持了下来。在最初的几年里,商业阿特拉斯项目以三次失败而告终。由于战绩实在难看,不久通用动力公司便把阿特拉斯项目卖给了我们马丁。在当时,马丁公司希望能买到阿特拉斯的半人马上面级(详见我们的上篇文章高能金牌上面级——美国半人马液氢液氧上面级)用于泰坦4火箭,这也促成了这一笔交易。值得注意的是,所有在阿特拉斯项目开发期间所产生的债务,都被一笔勾销。正因如此,从九十年代开始,阿特拉斯项目对于新公司马丁来说,是非常有利可图的。后来在1995年,马丁玛丽埃塔和洛克希德进行了合并,也就是我们今天所熟知的洛克希德·马丁公司。



军用泰坦4,长径比FH更大


结果到了90年代初,全世界只剩三种真正提供商业服务的运载火箭,分别是阿里安公司的阿里安4系统,阿特拉斯I II系列,和德尔塔小运载火箭。

此时,我们可以整理出商业1.0时代的第一个教训:商业航天的风险极其高,而且它把对资本和技术的要求推到了极致,运营管理十分复杂,市场也十分脆弱。

以上几点尤其提高了商业公司进入商业航天的门槛,不管是需求侧(卫星运营方)还是供给侧(发射服务方)。所有最初的卫星运营公司都是以政府间组织的形式建立,或者干脆是政府机构的一部分。最初的发射服务商,即运载火箭,也完全是政府的。但是,只有政府在前方开路,私人资本才能逐步的进入这个极其艰难的市场中。

即便如此,盈利仍然是一件十分困难的事情。马丁公司在商业泰坦项目上损失了至少1亿美元。但是,不要为我们感到难过,在后来的军用泰坦4项目里,我们马丁赚的盆满钵满。同时,通用动力公司在将阿特拉斯项目卖给马丁之前,也损失了数亿美元。道格拉斯公司在德尔塔项目里赚了一些小钱,但是它的盈利是建立在美国空军大力支持的基础上的。说个题外话,阿里安公司从来没有过真正的盈利过。


教训2:在太空探索1.0领域,商业公司永远不可能和政府机构直接竞争。离开政府的支持,商业公司也难以盈利。

第二点教训其实和第一点教训是紧密相连的。私营公司的资源有限,需要不断的利润回报才能保持其正常运转,而在商业1.0时代,离开政府支持,连基本盈利都是十分困难的。而政府机构则没有这种限制。一个活跃在市场里的强大政府机构,必然会对私人资本产生极大的打击。一个例子是在二十世纪八十年代初期,当时的航天飞机仍然活跃在商业发射市场中,美国的私人公司们就不敢贸然进入这个市场。当时,只有欧洲政府支持的阿里安公司在和航天飞机直接竞争。

在下一章,我将对商业航天2.0时代做出我的一些总结。很明显的,2.0时代对商业公司友好了很多。


(来自微信公众号:航天爱好者;全文由放假的FP翻译)

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