“为有牺牲多壮志,敢叫日月换新天。”中国航天的追月故事,已经进入了新的篇章。
迈入2024年的大门,商业航天领域加速起飞。
2023年底召开的中央经济工作会议提出,“打造生物制造、商业航天、低空经济等若干战略性新兴产业”。今年的政府工作报告提出,加快前沿新兴氢能、新材料、创新药等产业发展,积极打造生物制造、商业航天、低空经济等新增长引擎。
多项政策的倾斜,无疑给本就火热的商业航天和低空经济赛道再添一把烈火。
资金层面上,市场上屡屡传来大额融资,仅今年上半年,商业航天领域融资近100亿。一时间,整个产业链被彻底点燃。
2023年底,成立不足3年的航星传动完成了Pre-A轮融资,开始在伺服系统领域加速前进。更值得一提的是,虽然成立时间不长,但航星传动已经有多个领域的落地项目,覆盖了航天、航空、航海等领域。
成立至今,航星传动先后为星际荣耀、航天科工火箭、星河动力、深蓝航天等头部企业提供了12种类,合计百余套伺服系统产品,提供了近10套地面伺服测试设备;为中航西飞民机提供了全套货运无人机双余度机电作动系统;为中船集团提供了多款深水舵机系统。
伴随着低空经济的持续发热,航星传动的航行之路,也在越走越远、越走越快。
导火索
辞职创业,点燃天宫之梦
2024年6月初,我国自主研制的HH-100商用无人运输机在陕西成功完成了首次飞行试验。当天9时16分,HH-100商用无人运输机准时起飞,在飞行35公里后平稳降落。整个飞行试验过程中,飞机各系统设备工作正常,飞机姿态平稳,状态保持良好,首飞获得圆满成功,这也标志着这型无人机从地面试验阶段转入科研试飞阶段。
随着HH-100平稳降落,一直关心这个项目的岳振波也松了一口气,这个项目是公司正式进入航空领域的标志,也是公司整体设计能力提升的关键。
该运输机所采用的,正是航星传动的全电动低成本双余度作动系统(也可以成为伺服系统或者舵机系统)。所谓伺服(舵机),意为跟随,伺服系统是工业自动化控制设备的核心装置。简单理解,伺服系统能够帮助飞机精确地跟随控制指令,并完成飞机舵面的转动方向、实现位置指令跟随。
航星传动位于北京的总部办公室,有一块监控屏,屏幕中航星传动所研发的各类型的产品正在不间断地装配、测试、验收。伺服系统的每一个微小的摆动,都决定了商业火箭、货运飞机转变飞行姿态的一大步。
从军工出发,航星传动随着中国商业航天的发展,如今也已经迈出了一大步。
岳振波来自北京南部火箭院,自从2008年毕业搞新技术研发开始,岳振波开始在行业内扎下根,5年后转岗到项目管理部门进行型号科研和生产管理,一干就是十余年。
2019年,一个大事件引爆了整个行业——商业航天企业星际荣耀第一发火箭入轨。
“那是我决定创业,要做这件事情的导火索。”
事实上,早在2017年前后,商业航天开始萌芽,在行业多年的岳振波已经察觉到行业即将迎来变化的蛛丝马迹,有了创业的打算。但当时,行业还处在萌芽阶段,虽有自己大干一场的决心,但苦于没有客户群。
为了找到更多的确定性,岳振波花费了两年时间跑市场。“当时对自己的技术能力并不怀疑,但最大的挑战就是客户在哪,以及客户的需求是什么。”岳振波回忆,“虽然我们能做出产品,但是放眼望去,没有客户。而且民用市场价格敏感,定价以及客户到底想要什么我们都不清楚。”
为了解决这些问题,岳振波一边跑市场,找市场、搞需求,另一边,默默等待最好的机会。终于,随着星际荣耀第一枚商业火箭轰轰烈烈地上天,国家政策密集释放红利,岳振波认为,最好的时间到了。
驶入轨道
定位海陆空天,提供多元化伺服产品
由于前两年的跑市场找客户奠定了基础,航星传动很快就服务了两个客户。一家是国家队航天科工火箭,另一家则是商业客户星际荣耀。
事实上,商业航天领域有个共同的难题,源于军品的商业火箭供应链项目,交给民营公司配套时,常常遇到一个关键问题——“产品行,但是客户认不认?”。
从产品上看,伺服系统由伺服控制驱动器、伺服电机、传动部件、反馈元件(高性能传感器)四部分组成。通过对控制指令的响应和控制参数的设置,伺服系统可通过多维度闭环方式实现精确、快速、稳定的位置控制、速度控制和转矩控制,也可通过自适应智能控制算法来满足不同被控对象的需求。
也正因为如此,这类客户在选择伺服系统时,对于定位精度、运行速度、产品可靠性、工作寿命和响应带宽有着非常高的要求。
事关飞行成败,客户在选择供应链时尤为慎重,这也导致了客户验证过程大概在1-2年时间,“从备胎转正,我们也用了两年。”岳振波笑着回忆,“甲方的认可,是我们翻过的第一座大山。在初步认可产品之后,经过反复验证,直到飞行试验,这才算是真正纳入供应商体系。”
“对我们而言,这并非一个一蹴而就的过程,新的公司、新团队,以及新的研制模式、研制体系,技术体系,都需要有一个建设的过程”。
创业一路,并非一帆风顺。
当有了客户对产品复购时,却是航星最艰难的时候。由于客户量开始爆发,配套的项目越来越多,航星传动需要更多研发投入,岳振波复盘当时,“我低估了融资的周期和低估了研发的投入。”
岳振波回忆,“我们的第一笔天使轮融资2023年1月份到账,但客户爆发期却在这之前的半年。为了扩大研发团队,我们投入巨大,最艰难的时候,账上已经没钱了,最后靠着和朋友借钱,撑过了这一段艰苦岁月。”
也正是这种借钱创业的精神,让航星传动吸引了一批投资人的关注。在航星传动发展的最初期,中科创星就坚定下注,直到目前,方正和生、中信建投资本、丝路金桥、国仪资本等多家机构纷纷布局投资。
岳振波记得很清楚,2021年4月,航星传动终于有了复购客户,这意味着,客户已经认可了他们的产品,并愿意持续买单。在此之后,星河动力、凌空天行等客户纷纷抛出了橄榄枝。
值得一提的是,机电伺服系统由于使用维护性好、产品配套简单、效费比高等优点,特别适合于大、中、小功率级别(50KW以下)的实战化武器装备、各类火箭弹和无人机系统等。而在应用领域布局上,航星传动刚出发时,就确定了航空、航天、航海、武器装备四大领域,并以此为方向,快速前行。
航星传动,终于驶入轨道。
探索星河征途
打造“高可靠、低成本、快响应”的创新产品
在航星传动的官网有一句话“致力于提供高可靠、低成本、快响应的伺服产品及服务的完整解决方案,为客户提供高质量、高品质的产品及服务。”
想要做到高可靠、低成本、快响应的产品,离不开创新的驱动。
事实上,在产品的解决方案上,航星传动有着非常独特的设计理念——“服务需求,便于应用,化繁而简。”
在产品设计的初期,岳振波不止一次和研发团队开会讨论,他们希望能打造一款产品,突破传统的限制,利于客户使用,充分满足客户的需求。
“在设计产品开始,我们考虑的第一性原理:这个产品最核心的是什么?客户的需求有没有充分满足?”岳振波反问团队。
很多人回答他“控制精度、带宽、承载力、体积、重量、可靠性等等……”
但岳振波直截了当地说:“最核心就是功率重量比。”即所谓比功率,就是伺服系统的机械功率(推力和速度之乘积)和自身重量的比值,背后隐含着能源转换效率,又称“功率密度”。这个数值关系着另一个问题:产品成本。“至于算法、电路设计、电机设计、传动比设计、电磁兼容性、传动结构型式、发热问题等,这些东西都是‘术’的层面;在这个技术层面,往往越是搞技术的人,越容易陷入技术层面的陷阱,而忽略了本质。”
“技术上说得出神入化、登峰造极,但是商业航天的商业本质是什么?就是产品,同时也对应着产品的技术经济性,通俗的说就是每公斤载荷的运费是多少,这直接决定了客户的付费意愿和产品的竞争力。我们要做一流的产品,但更要做有客户买单的一流产品。”
为了达成这一目标,航星传动将研发的重点聚焦于产品,开始在产品设计上做减法,化繁为简,以简驭繁。
一般而言,传统的伺服系统有一个中央控制驱动器和四个传动机构。航星技术团队大胆地将中央控制驱动器去掉,将这一功能集成在四个传动机构上,每个机构都是智能单机。
这样一来,航星传动的产品不仅轻了,体积也小了,功率重量比提高了,技术经济性也实现了,可靠性也提高了。
传统意义上为商业航天火箭公司80吨液氧甲烷发动机配套的伺服系统重量超过了100公斤,但航星传动将系统重量降到了60公斤以内,直接减重40多公斤。
“我们之所以有这样的创新,原因是我们希望通过研究客户的真实需求,提供给他们想要的产品和服务,满足并超越顾客的期望。”岳振波直言,“我们发现,客户需求并不复杂,这个行业有一句话‘一克值千金’,用户对重量的要求很高,我们就研究如何在产品上减重?比如在液体发动机流量调节产品上,液体发动机本身很复杂,如果加上伺服系统那么多线缆连接,又涉及到低温潮湿环境、强烈振动等环境因素,连接部位很容易出故障,我们就将控制器背在作动器身上,不仅减少了控制器,同时也减少了电缆的重量,也降低了故障率,同时也方便安装,提高了发动机的装配效率。”
从成立起,航星传动就确定了“海陆空天”多领域应用的方向,而如今,智能装备市场的巨大市场空间牵引着伺服系统(舵机系统)的需求释放,商业火箭、无人机、水下潜航器等场景累计市场规模达数百亿,未来市场空间巨大。
据国联证券预测,到2026年军品伺服系统现存市场规模将超过200亿元;随着低空经济时代的到来,多电无人机和eVTOL等应用场景带来的全电化舵机系统的市场规模预计将超过100亿元,而商业航天赛道虽火热,但仍处于初级发展阶段,伺服现存市场规模约为2亿元,预测到2028年后,将迎来爆发式增长,伺服系统产品市场规模将超出20亿元。此外,据有关机构预测,2025年全球水下潜航器产业有望增长至91.20亿美元。
身处时代的大潮之下,航星传动已经点燃了发展的火箭,下一步,就是持续向更高处冲刺。