如何达成可靠性与低成本的平衡关于商业火箭实践理念的思考

　　文杨毅强（北京中科宇航探索技术有限公司董事长）
　　商业航天的本质还是航天，因此，其高投入、高风险的属性永远不会改变。商业航天的最终指向是形成成熟的商业模式，对于商业火箭企业来说，这一模式的实现有赖于围绕可靠性与低成本的平衡而构建的实践理念体系。
　　7月4日，新西兰火箭实验室公司的电子火箭第二级发动机燃烧过程中出现故障，未能将携带的卫星送入轨道。7月10日，中国航天科工集团的快舟11号首飞失利
　　一周内，商业发射接连遭遇挫折，再一次提醒我们：商业航天不会因为其商业性质，就会改变航天的特有属性高风险。发射服务商所能做的，是在可靠性与低成本之间取得合理的平衡。
　　众所周知，商业航天的最终指向是形成成熟的商业模式，而成本则是构建可行的商业模式的决定性要素。在商业火箭的发展进程中，低成本模式一直是无可争议的主线。然而，对于高风险的火箭发射服务而言，可靠性是一切商业活动得以展开和完成的基础，缺乏可靠性支撑的低成本商业模式只能是沙中之塔、无根之木。
　　因此，可靠性与低成本便构成了商业火箭发展中的一对主要矛盾：提高可靠性可能意味着相应成本的增加，降低成本则可能以牺牲可靠性为代价。事实上，商业火箭的发展，无论是行业整体，还是个体企业，都是在这对矛盾的动态平衡中得以推进的。
　　那么，如何达成可靠性与低成本之间的平衡？这是每一个商业火箭企业必须面对的重要课题，中科宇航也不例外。对此，我们在实践中进行了探索，并形成了三个层次的基本理念。这三个层次是：质量管控、设计和市场。也就是说，分别从产品的制造端、设计端和市场端把握可靠性与低成本的平衡。
　　一，质量管控理念：质量体系有效高效和成本全流程精益控制
　　1、质量管控是可靠性的重要保证。对此，这次电子火箭的失利就是一个很好的例证。
　　根据对故障情况的分析，这次电子火箭的失利，问题出现在二级飞行段。
　　新西兰火箭实验公司电子火箭发射瞬间
　　在此之前，这种火箭已经飞了12次，其中第一次也遭到失败，因此总体成功率为83。33。虽然还算不上是一种成熟火箭，但意味着火箭存在设计问题的可能性比较小。因此，二级发动机或二级增压输送系统存在生产质量问题的可能性比较大，当然也不排除控制系统故障，但这种可能性比较小。
　　这个问题的排查难度应该不大，相信火箭实验室不久就会公布调查结果，以印证上述判断。
　　所以，火箭产品的质量管控与检验以及可测试性非常重要，必须辩识产品的关键特性，通过精细化的产品质量过程控制和出厂检验，确保产品质量和可靠性。
　　2、质量管控也是成本控制的重要环节。对于商业火箭而言，仅仅具有有效的质量体系还是不够的，同时更要高效，二者不可偏废。低效会导致质量成本过高，只有通过将成本的全流程精益控制与精细化的产品质量过程控制有机结合，才能达成质量管控和成本控制的统一。
　　低成本模式是商业火箭企业追求的目标，但低成本并不意味着牺牲可靠性，这一点，在很大程度上，是由质量体系的有效和高效决定的。
　　设计理念：简洁、通用、先进
　　质量管控是在产品的制造端对可靠性和低成本两相平衡的把握。而二者的平衡，在设计端的体现就是以简洁、通用、先进为核心的设计理念。
　　简洁，就是不用太多冗余的方式来提高可靠性，冗余越多，环节就越多，反而降低了可靠性，同时也增加了成本。从某种意义上讲，简洁就是可靠，同时也有效降低了成本。
　　通用，就是通过面向工业化的总体设计和系统集成，使火箭由传统的定制式，变成货架式。批量化、标准化的生产既可以提高可靠性，又可以使成本大大降低。
　　先进，就是运用通用综合航电系统、智慧飞行控制技术、结构分离一体化技术、远程互联云计算测试发射技术等先进技术，将这些技术应用在整体设计中，一方面可以使火箭的可靠性和抗风险性得到极大的提升，同时也可以大大降低成本。
　　StarshipSN4原型机正在测试台上
　　因此，以简洁、通用、先进为核心的设计理念，是在设计层面达成可靠性和低成本统一的基本方向。
　　二，市场理念：基于竞争力和品牌效应的上下游产业链拓展
　　尽管从质量管控和设计层面达成可靠性和低成本的平衡是必须的，但还远远不够。因为有一个事实我们不能忽略，那就是在世界范围内，包括SpaceX在内的纯粹的火箭公司，其利润空间极低，甚至会赔钱。也就是说，即便将火箭本身的各个环节都做到极致，仍不能改变商业火箭本身难以形成成熟的商业模式，或者说活下去的残酷现实。
　　那么，商业火箭企业的市场在哪里？其实来源于上下游产业链的拓展，通过火箭这一核心产品，成长为一个技术成果转化公司，一个产业化平台公司，这也是中科宇航的基本市场观念。
　　这个市场又如何获取？对商业火箭企业来说，最大的依托就是其竞争力和品牌效应。竞争力的最根本体现就是低成本。而这个低价格，不是常规所理解的恶性竞争和亏本买卖的层面；价格低，是企业在设计、制造、质量管控、管理等方面的实力和高效的体现，也只有这种模式下的低价格才会有比较强的、持续的竞争力。
　　同时，可靠性对品牌的树立也有着举足轻重的作用。一个屡屡失败的火箭企业很难具有品牌效应。从这个意义上讲，低成本和可靠性的平衡也是竞争力和品牌效应的统一。
　　因此，商业火箭产业成熟的商业模式或者说市场体系的构建，是在低成本和可靠性两相平衡的基础上，基于强大的竞争力和良好的品牌效应，对上下游产业链进行拓展，从而形成的结构性市场的建设。
　　这也是为什么说商业火箭产业是围绕可靠性与低成本的平衡，来构建其商业模式的基本逻辑。
　　三，结语
　　商业航天的本质还是航天，高投入、高风险的属性永远不会改变。商业航天的最终指向是形成成熟的商业模式，对于商业火箭企业来说，这一模式的实现有赖于围绕可靠性与低成本的平衡而构建的实践理念体系。
　　作者介绍
　　杨毅强
　　博士，研究员，中国科学院空天飞行科技中心主任，北京中科宇航探索技术有限公司董事长，长征十一号火箭首任总指挥，原空射运载火箭行政总负责人。